Robotski kirurgi v operacijski sobi

V operacijski sobi v Indiji robot slika bolnikovo koleno, da bi ugotovil, kako najbolje izvesti zamenjavo sklepa. Medtem v operacijski sobi na Nizozemskem drug robot izvaja zelo zahteven mikrooperativni poseg pod nadzorom zdravnika z uporabo krmilnih palic. Vse kaže, da bodo takšni scenariji vse pogostejši. Trenutno so nekatere manualne operacije tako zahtevne, da jih lahko izvaja le malo kirurgov po vsem svetu, druge pa so invazivne in njihov uspeh je odvisen od specifične spretnosti kirurga.

Napredna robotika zagotavlja orodja, ki lahko večjemu številu kirurgom omogočijo izvajanje takšnih operacij, in to z večjim uspehom. »Začenja se naslednja revolucija v medicini,« pravi Sophie Cahen, glavna izvršna direktorica in soustanoviteljica pariškega podjetja Ganymed Robotics, ki razvija kompaktnega robota, s katerim bodo operacije zamenjave sklepov postale natančnejše, manj invazivne in zato varnejše.

Raziskovalci v okviru projekta Ganymed so se najprej posvetili vstavitvi endoproteze kolena, kasneje pa nameravajo razviti rešitve še za druge sklepe, tudi ramo, gleženj in kolk. »Povpraševanje je veliko, saj potrebe po artroplastiki naraščajo s starostjo in težo bolnikov, ki se po vsem svetu povečujeta,« je pojasnila. Ganymedov robot bo opravljal dve glavni funkciji, brezkontaktno lokalizacijo kosti in sodelovanje s kirurgi za zagotavljanje podpore pri postopkih zamenjave sklepov. Sestavlja ga roka z vgrajenimi »očmi«, te uporabljajo napredno inteligenco, ki jo poganja računalniški vid, z njimi pa robot preuči točen položaj in orientacijo bolnikove anatomske strukture. »Oči« omogočajo večjo natančnost z zagotavljanjem tako imenovanih haptičnih povratnih informacij, kar preprečuje premikanje instrumentov zunaj vnaprej določenih virtualnih meja. Robot tudi zbira podatke, ki jih lahko obdeluje v realnem času in uporabi za nadaljnje izpopolnjevanje postopkov. »Z rezultati v klinični študiji za lokalizacijo kosti na sto bolnikih smo bili zelo zadovoljni, presegli so naša pričakovanja,« je povedala Cahenova. Robot bi lahko bil dostopen na trgu konec leta 2025.

Ko nam tehnologija olajša življenje

Mikroskopski posegi

Znanstveniki ne raziskujejo možnosti uporabe robotov samo v ortopedske namene, ampak tudi za zelo zapletene posege na mikroskopski ravni. V okviru projekta Meetmusa strokovnjaki razvijajo prvega kirurškega robota za mikrokirurgijo na svetu, ki bi bil certificiran v skladu z regulativnim režimom EU »CE«.

Majhen lahek robot z imenom Musa je pritrjen na platformo, opremljeno z robotskimi rokami, ki lahko držijo in manipulirajo z mikrokirurškimi instrumenti z visoko stopnjo natančnosti. Platforma med operacijo visi nad bolnikom in kirurg jo upravlja s posebej prilagojenimi krmilnimi palicami. V študiji iz leta 2020 so kirurgi poročali o uporabi robota za zdravljenje z rakom dojke povezanega limfedema, kroničnega stanja, ki se običajno pojavi kot stranski učinek zdravljenja raka in za katero je značilno otekanje telesnih tkiv kot posledica kopičenja tekočine. Za izvedbo operacije je robot uspešno zašil ali povezal drobne limfne žile s premerom od 0,3 do 0,8 milimetra na bližnje vene na prizadetem območju.

»Limfne žile imajo premer, manjši od milimetra, zato tak posega zahteva veliko spretnosti,« je pojasnil Tom Konert, ki vodi projekt Meetmusa in je specialist za klinično področje pri podjetju za robotsko podprto medicinsko tehnologijo Microsure v Eindhovnu na Nizozemskem. »Z roboti pa je to veliko enostavneje. Do zdaj, glede na klinične izvide, vidimo res lepe rezultate.«

Po Konertovih besedah se lahko ​​celo pri najbolj usposobljenih kirurgih pojavi rahlo tresenje rok. Z roboti se temu problemu izognemo. Musa lahko bistveno zmanjša splošne gibe kirurgovih rok. »Ko je signal s krmilno palico ustvarjen, imamo algoritem, ki bo filtriral tresenje. Pri tem se zmanjša tudi gibanje, in sicer lahko faktor razlike znaša 10 ali 20, kar kirurgu omogoča veliko natančnost.«

Podjetje Microsure zdaj razvija tretjo različico robota, imenovano Musa 3, za katerega Konert pričakuje, da bo prvi, ki bo do konca desetletja na voljo na široki tržni osnovi. »Trenutno končujemo razvoj izdelka in se pripravljamo na klinično preizkušanje. Te študije se bodo začele prihodnje leto, odobritve in začetek trženja pa so predvideni za leti 2025 in 2026,« je dejal. Ta različica bo imela različne nadgradnje, kot so boljši senzorji za večjo natančnost in izboljšano manevriranje robotskih rok. Poleg tega bo robot nameščen na voziček s kolesi namesto na fiksno mizo, da ga bo mogoče preprosto premikati po operacijski sobi in med sobami.

Roboti se bodo uporabljali z novim sistemom digitalnih kamer visoke ločljivosti. To bo kirurgu omogočilo ogled tridimenzionalnega zaslona skozi očala, da bo lahko mikrokirurški poseg izvedel brez neudobnega gledanja skozi mikroskop.

V okviru projekta znanstveniki preučujejo tudi uporabo umetne inteligence za nadaljnjo izboljšavo robotov. Vendar Konert meni, da je cilj rešitev z umetno inteligenco morda usmerjati kirurge in jih podpirati pri odličnem delu, namesto da bi razvili popolnoma avtonomno operacijo. »Mislim, da bo kirurg vedno navzoč kot povratna zanka, zagotovo pa bodo ta orodja v prihodnosti pomagala kirurgom delovati na najvišji ravni,« je sklenil.

———

Raziskave, omenjene v članku, je financiral Evropski raziskovalni svet. Članek je bil prvotno objavljen v reviji Horizon, reviji EU za raziskave in inovacije.