Ρομποτική Χειρουργική: Πρόκληση και για τους πιο έμπειρους χειρουργούς η εκτομή καρκινικών όγκων

Ο Krieger είπε ότι το επόμενο βήμα είναι τα εσωτερικά όργανα όπως ο νεφρός, τα οποία απαιτούν εσωτερική χειρουργική επέμβαση και ανατομή για πρόσβαση στον όγκο. Ο συνδυασμός της χειρουργικής επέμβασης ακριβείας του ASTR με την απεικόνιση ακριβείας θα μπορούσε να είναι η απόλυτη αλλαγή του παιχνιδιού στη θεραπεία εκτομής όγκου.

Ρομποτική Χειρουργική: Η αφαίρεση καρκινικών όγκων ή η εκτομή σε ευαίσθητες περιοχές όπως το κεφάλι και ο λαιμός είναι μια πρόκληση ακόμη και για τους πιο έμπειρους χειρουργούς. Κατά την αφαίρεση καρκινικού ιστού, ο στόχος είναι να διατηρηθεί όσο το δυνατόν περισσότερος υγιής ιστός για να αποφευχθούν περιττές απώλειες για τον ασθενή. Ωστόσο, η αφαίρεση πολύ λίγου ιστού κινδυνεύει να αφήσει πίσω καρκινικά κύτταρα που μπορεί να επιστρέψουν ή ακόμα και να εξαπλωθούν. Σε αυτή τη λεπτή εξίσωση περιλαμβάνονται εγγενή ψυχικά και σωματικά εμπόδια όπως η κούραση, η εξάντληση και η οπτική απόφραξη, τα οποία οι πιο σταθεροί και οι καλύτερες προθέσεις δεν μπορούν πάντα να ξεπεράσουν.

Εισαγάγετε το ASTR: το Αυτόνομο Σύστημα για Εκτομή Όγκων.

Σχεδιασμένο από μια ομάδα ερευνητών του Johns Hopkins για να ξεπεράσει αυτούς τους ανθρώπινους παράγοντες, το ASTR μπορεί να αφαιρέσει όγκους από τη γλώσσα με ακρίβεια που συναγωνίζεται —ή ακόμη και δυνητικά υπερβαίνει— αυτή των ανθρώπινων χειρουργών. Η έρευνα της ομάδας εμφανίζεται στο IEEE Engineers Robotic and Automation Letters. «Το να κάνεις μια εκτομή που έχει ακριβή περιθώρια είναι ένα εξαιρετικά δύσκολο έργο», είπε ο επικεφαλής της ομάδας Άξελ Κρίγκερ, επίκουρος καθηγητής μηχανολογίας στη Σχολή Μηχανικών του Γουάιτινγκ. “Τόσες πολλές από αυτές τις χειρουργικές επεμβάσεις είναι ελπίδα και ακόμη και κάποιες εικασίες. Πολλοί χειρουργοί παλεύουν με αυτό. Στόχος μας ήταν να κάνουμε αυτές τις διαδικασίες πιο ακριβείς.” Ακριβώς σε αυτή την περίπτωση είναι 5 χιλιοστά υγιούς ιστού – οι τυπικοί χειρουργοί στοχεύουν κατά την αφαίρεση καρκινικού ιστού. Αυτά τα 5 χιλιοστά – περίπου στο μέγεθος μιας γόμας στο τέλος ενός μολυβιού – είναι αρκετά για να διασφαλιστεί ότι περιλαμβάνονται τα επηρεασμένα κύτταρα, ενώ διατηρείται ελάχιστη η συνολική ζημιά. Περιπλέκοντας τα πράγματα είναι το γεγονός ότι οι καρκινικοί όγκοι μπορεί συχνά να παρουσιάζονται με ορατά οριζόντια όρια στις άκρες, αλλά λιγότερο εμφανή κάθετα όρια. “Το πρόβλημα που ακούσαμε από πολλούς από τους χειρουργούς με τους οποίους συνεργαζόμαστε είναι ότι είναι τόσο δύσκολο να γίνει εκτομή ενός όγκου με ακρίβεια”, είπε ο Krieger. “Οι χειρουργοί φέρνουν έναν μικρό χάρακα και βλέπουν την απόσταση των 5 χιλιοστών και σημαδεύουν τις άκρες στα πλάγια. Αλλά πόσο βαθιά να πάει – είναι τόσο δύσκολο.” Ο διδακτορικός φοιτητής και μέλος της ομάδας Jiawei Ge είπε ότι παρόλο που η προετοιμασία πριν από τη χειρουργική επέμβαση είναι επιμελώς ενδελεχής, αυτό το κρίσιμο όριο των 5 mm λειτουργεί ως τυφλή ζώνη. «Η πρόκληση είναι ότι οι χειρουργοί δεν έχουν άμεση πρόσβαση στον όγκο, λόγω του περιβάλλοντος ιστού», είπε ο Ge. “Μπορούν να δουν την επιφάνεια του όγκου, αλλά διαφορετικά μπορούν να δουν μόνο τον υγιή ιστό. Ο χάρτης βρίσκεται στο μυαλό του χειρουργού.” Το ASTR λειτουργεί μεταφράζοντας την ανθρώπινη καθοδήγηση σε ρομποτική ακρίβεια. Χρησιμοποιώντας ιστό γλώσσας χοίρου, η ομάδα σχεδίασε περιγράμματα όγκων με βάση την εμπειρική έρευνα και προγραμμάτισε το ASTR για να αφαιρέσει τον όγκο και ακριβώς 5 χιλιοστά υγιούς ιστού χρησιμοποιώντας τον συνδυασμό σύλληψης και κοπής υπό κενό. Το ASTR πέτυχε κάθε φορά και δεν απαιτούσε διακοπή από τους επόπτες. «Ο γιατρός μπορεί να επιβλέπει το ρομπότ και να δίνει στοιχεία πριν από την επέμβαση, μετά το ρομπότ το κάνει βήμα προς βήμα», είπε ο Κρίγκερ. «Αυτό που δείξαμε είναι ότι οι χειρουργοί μπορούν να έχουν πολύ καλά οριζόντια περιθώρια με τον χάρακα, αλλά στα περιθώρια βάθους το ρομπότ μας δείχνει πραγματικά βελτίωση». Ο Krieger και η ομάδα του στήριξαν το νέο τους ρομποτικό σύστημα στην τεχνολογία που ανέπτυξαν για το Smart Tissue Autonomous Robot (STAR), το οποίο έγινε διεθνής είδηση πριν από δύο χρόνια για την πραγματοποίηση της πρώτης πλήρως αυτόνομης λαπαροσκοπικής χειρουργικής: μια διαδικασία για τη σύνδεση δύο άκρων ενός εντέρου.

Οι ερευνητές προσάρμοσαν τις τεχνικές λειτουργίες του STAR για να δημιουργήσουν το νέο, αυτόνομο ρομποτικό σύστημα διπλού βραχίονα, καθοδηγούμενο από την όραση του ASTR. Όμως, ενώ το STAR επικεντρώνεται στον συνδετικό ιστό, το ASTR είναι ειδικά προσαρμοσμένο για να τον αφαιρεί. «Έχουμε στείλει το ρομπότ να κάνει μια τομή στο παρελθόν, αλλά αυτή είναι η πρώτη φορά που κάναμε μαζική εκτομή και βγάλαμε πλήρως έναν όγκο», είπε ο Κρίγκερ. «Αυτή είναι η μεγάλη καινοτομία εδώ». Οι όγκοι της γλώσσας, η αφαίρεση των οποίων ονομάζεται μερική γλωσσεκτομή, παρουσίασαν αυτό που ο Krieger αποκάλεσε ιδανική περίπτωση λόγω της επιφανειακής προσβασιμότητας και της τρέχουσας χρήσης τους στην πειραματική χειρουργική. Ο καρκίνος της γλώσσας, αν και σπάνιος, έχει χτυπήσει τους διάσημους Μάικλ Ντάγκλας και Έντι Βαν Χάλεν. Στην τελευταία περίπτωση, οι αρχικές χειρουργικές επεμβάσεις ήταν ανεπιτυχείς και χρειάστηκαν περαιτέρω εκτομή, αλλά η μετάσταση που ακολούθησε στοίχισε τη ζωή του μουσικού. Ο Krieger είπε ότι το επόμενο βήμα είναι τα εσωτερικά όργανα όπως ο νεφρός, τα οποία απαιτούν εσωτερική χειρουργική επέμβαση και ανατομή για πρόσβαση στον όγκο. Ο συνδυασμός της χειρουργικής επέμβασης ακριβείας του ASTR με την απεικόνιση ακριβείας θα μπορούσε να είναι η απόλυτη αλλαγή του παιχνιδιού στη θεραπεία εκτομής όγκου. «Χρησιμοποιούν πολύ ρομπότ ήδη στην κλινική πράξη, επομένως δεν πρόκειται για μια τεράστια αλλαγή παραδείγματος», είπε ο Krieger.

Ελάχιστα επεμβατικές τεχνικές για γυναικολογικές παθήσεις

Νέα ρομποτική πλατφόρμα μονής θυρίδας για διακολπική ενδοαυλική ενδοσκοπική χειρουργική με φυσικό στόμιο

Νέο ρομπότ βοηθά στην έγκαιρη διάγνωση του καρκίνου του μαστού

Πώς η τεχνολογία μπορεί να καταπολεμήσει τον καρκίνο;