Telerobotizirovannaya systém pro léčbu rakoviny močového měchýře v USA se sídlem

Video: Killer Molecule zničit rakovinu?

Rakovina močového měchýře je šestou nejčastější rakovinou ve Spojených státech.

léčbu rakoviny močového měchýře se vyznačuje vysokými náklady, a základní techniky používané v této formy rakoviny, ne významným změnám na mnoho let.

Mezioborová spolupráce inženýrů a lékařů na Vanderbilt University a Columbia University vedlo k dramatické změně v této situaci. Docent na Vanderbilt University NV Siiman a jeho tým vyvinuli prototyp telerobotizirovannoy platformu, která dokáže proniknout do přirozených otvorů těla (močové trubice) a poskytovat lékaře z destinace skvělý přístup k nádorům.

To vám umožní opakovaně zvýšit účinnost a bezpečnost léčby rakoviny močového měchýře.

Nový systém je určen pro diagnostiku nádorů močového měchýře, a pro odstranění nádoru - tzv transuretrální resekci.

Siiman řekl: „Když jsem se díval na moderní transuretrální resekci nádoru, byl jsem ohromen. Nástroje jsou velmi hrubé a velké, a tkáň pacienta chirurg stlačuje a táhne příliš mnoho. "

Inspirován zkušenosti inženýra snažili vyvinout systém, který používá miniaturní robot pro provádění této delikátní operace. Možnosti nového systému byly popsány v článku autorova „Rozvoj a vyhodnocení telerobotizirovannoy platformy pro minimálně invazivní transuretrální pozorování a intervence.“ Tento článek byl publikován v nedávném čísle časopisu «IEEE Transactions on biomedicínského inženýrství».

Specializovaný telerobotizirovannaya systém „nevylučuje ruku procesu lékaře, a zlepšuje jejich šance.“ poznamenal jsem se na vzniku nových předmětů Duke Herrell, odborný asistent urologické chirurgie a biomedicínského inženýrství, který se specializuje na minimálně invazivní onkologii v Medical Center v Vanderbilt University.

Tradiční způsob, který byl pozorován Siiman zahrnuje podávání pružné hadice (resektoskop) skrz močovou trubicí do močového měchýře. Nástroj zahrnuje několik kanálů, které zajišťují cirkulaci kapaliny, poskytují přístup endoskop a nástroje, se kterým dělá biopsii nebo odstraněny (spoušťové páky) nádory. V některých případech, používat nástroje s vláknových laserů zabíjet rakovinné buňky.

Endoskop může umožnit dobrou viditelnost okolo otvoru močové trubice, ale přístup do jiných částí sliznice není tak výhodné. Lékař by měl tlačit nebo kroutit endoskop nahlížet do vzdálených oblastí sliznice močového měchýře. Taková opatření jsou rovněž nezbytné, když resekci nádorů nacházejících se ve vzdálených místech.

V případě, že chirurg provádí endoskopické biopsie určí, že nádor naklíčené přes svalovou vrstvu měchýře, to může být přiřazen cystektomii - odstranění močového měchýře pomocí incize břišní stěny. To se často dělá obyčejný chirurgický robot. Ale v případě, že lékař je přesvědčen, že nádor postihuje pouze sliznici močového měchýře, může jej odstranit pomocí resektoskopu.

Rakovina močového měchýře - velmi drahé onemocnění. Vysoká cena je vzhledem k tomu, že rakovina je velmi stabilní, takže pacienti vyžadují prodloužené pozorování, a často se opakují operace. Mezi faktory, které brání rakovině lék na první pokus, obtíže s uznáním přesných hranic nádoru při transuretrální resekci. To vede k tomu, že některé z nádorových buněk v hranicích nádoru může zůstat beze změny.

Dr. Herrell říká, že dlouho resektoskop je transuretrální resekce nádoru močového měchýře nevyhovující a komplikovaný postup.

Systém Telerobotizirovannaya speciálně navržen pro provoz v těchto podmínkách. Samotný stroj ve velikosti a tvaru, jako malé termosky, ale jeho pracovní konec je pouze 5,5 mm v průměru, a zahrnuje segmentovanou mechanické „ruky“. Slim robotické rameno se může otáčet a ohnuté v různých směrech, vedení nástrojem na požadovaném místě. Na konci ramene je osvětlení, vláknový laser pro kauterizace nádoru kontrolu fibroskopu a miniaturizované kleštěmi pro odběr vzorku tkáně.

Technická zpráva, že mohou řídit polohu ramena robotu, změnou na milimetr. Tato přesnost je více než dostačující pro úspěšné fungování. Ukázali, že přístroj je schopen odebírat vzorky tkáně pro biopsii a úspěšně byl laser spálit malých nádorů.

Fiber endoskop dostává obraz na 10 000 pixelů, který je přenášen na monitor na operačním sále. Endoskop je libovolně otáčet a může zvýšit image, takže průzkum odlehlých oblastech močového měchýře se stává poměrně jednoduchý úkol. Nyní vědci pracují na dalším zlepšení zařízení. Možnost nahrazení vlákna endoskopu miniaturní digitální fotoaparát.

V budoucnu se vědci budou zahrnovat další zobrazovací techniky s cílem zlepšit schopnost robota pro identifikaci okraje nádoru. Může být provedena fluorescenční endoskopii nebo OCT (OCT), který využívá optický infračervený rozsah. To je také považován za další použití ultrazvuku.

Kromě těchto rozsáhlé diagnostické schopnosti výzkumných pracovníků v plánu pro vstřikování rameno robota hmatovou citlivost. Technologie lepší zpětná vazba umožňuje měřit míru tlaku na mechanickém rameni nádorové tkáně. Dr. Andrea Baggio využila příležitosti pro vývoj algoritmů, které umožňují robotu do virtuosa „cítit“ nádor, následující přímo na hranici nádoru.

Dr. Herrell řekl: „Operace je obvykle určení hranice nádoru s přesností asi milimetr, ale náš robot je schopen to udělat s přesností na řádově vyšší než možnosti člověka. V důsledku zavedení dodatečných technologií pomáhají vymezit hranice nádoru na buněčné úrovni (!). "

Nyní tým vědců plánuje naučit robota pro určení hranice nádoru a odebrat maligních buněk s velmi tenkým proužkem okolní zdravé tkáně. V celém tomto procesu bude chirurg jen poslat inteligentní auto a dávat příkazy k němu.

Navíc inženýři pracují na mnoha bezpečnostních opatření telerobotizirovannoy systému. Například, může operátor stanovit maximální hloubky řezu laseru, a další parametry, jejichž dodržování zajistí samotný stroj. Tato bezpečnostní opatření jsou prioritou pro Siimana: robot musí proniknout do lidského těla a je bezpečný pro komunikaci s ním.

Sdílet na sociálních sítích:

Podobné