Erekben fejez be műtétet egy vadonatúj robot
Képes befejezni egy operációt az erekben egy új robot, amelyet már le is teszteltek a kutatók – egyelőre egy sertés verőerén.
Az erekbe hatol egy vadonatúj minirobot, amely így képes arra, hogy befejezzen egy műtétet. A koncepciót egyelőre egy disznó verőerén próbálták ki a kutatók.
Hagyományos módon a sebészcsoport óvatosan ultravékony katétert vezet át az éren, hogy elérje a sérülést vagy az elzáródott területet, ha egy páciensnek elzáródott artéria vagy véredény a problémája.
Ennél az eljárásnál azonban a sebészeknek a páciens testén kívülről kell megbecsülniük a katéter helyzetét, röntgensugarakat segítségül hívva.
Erekben fejez be műtétet egy vadonatúj robot
Nos, a vérereken áthaladó miniatűr robotok pontosabb és egyszerűbb módot kínálhatnak a kezelés helyére vonatkozóan.
A modern technológiai lehetőséget számos kutatócsoport vizsgálja. Jelentős sikert ért el azonban a közelmúltban egy dél-koreai szakembercsapat: robotjuk képes volt önállóan navigálni egy sertés artériájához. Kontrasztfestéket szállított és biztonságosan visszanavigált egy extrakciós pontra – a beavatkozásról az IEEE Robotics and Automation Letters című szakkiadványban közöltek tanulmányt.
Az elzáródásos érbetegség (OVD), beleértve az agyi stroke-ot, a szívinfarktust vagy a végtagok perifériás artériás betegségét, világszerte a halálozás egyik vezető okának számít - s várhatóan egyre gyakoribb lesz, mivel számos társadalom öregszik és az elhízás és jelentős méreteket öltött.
Azok a sebészeti beavatkozások, amelyek kezelik az elzáródott artériákat és tisztítják az ereket, kulcsfontosságú lehetőséget jelentenek a súlyos esetek megoldására és életeket menthetnek.
Ezek az operációk azonban nem kis kihívásokkal járnak.
A sebészek komoly nehézségekkel szembesülnek, hiszen a sebészeti eszközöket manuálisan kell bevezetniük a sérülés területére, az ereken át. Röntgenre kell támaszkodniuk, ha berendezéseiket megfelelően irányítani szeretnék.
Mivel nehéz pontosan megcélozni a sérülést, az eljárás hosszú ideig tartó műtétet igényel. Különösen, ha a véredény összetett alakú vagy teljesen el van záródva – mondta el Gunhee Jang, a szöuli Hanyang Egyetem professzora.
Az efféle problémák megoldására talált ki Jang csapata egy megoldást, melynek keretében kívülről mágnesek vezérlik a nem lekötött robotot. Az I-RAMAN robot robotikusan támogatott mágneses navigációs rendszert jelent, melyet endovaszkuláris beavatkozáshoz használhatnak.
Hanyang kutatócsapata első körban szoftvert fejlesztett ki, amely különböző szögekből készített 2D röntgenfelvételeket, majd ezek segítségével alkotott 3D-s térképet a páciens blokkolt területet körülvevő ereiről.
A lekötött mágneses robot a 3D térképpel magától képes navigálni, s hajthat végre olyan kezeléseket, mint például a lézión át történő alagútvezetés.
A robot befecskendezéséhez katéterre van szükség. Ezen át jut a kezelési terület közelében lévő véredénybe. A külső mágneses mező forgó mozgás létrehozására szolgál, hogy a robot le legyen kötve a katéterről. Ezután a külső mágneses mező igénybevételével a robot a kezelési helyre navigál, használva a 3D-s térképet.
Amint a robot megérkezik az artéria vagy a véredény kezelést igénylő részére, többféle feladatot képes végrehajtani – a ballonozást, a vérrögök felszívását vagy a kontrasztfesték, gyógyszerek lokalizált bejuttatását.
Miután végzett a feladattal, a külső mágneses rendszer visszavezeti a robotot a katéterhez. Ezután eltávolítható a testből.
A kutatók tanulmányuk során kezdetben víztartályban úszó mesterséges véredényben tesztelték a technikát – ez sikeresnek bizonyult.
Ezután kismalacok felületes combcsont artériáin, altatásban próbálták ki a robotot. Majd 1 év leforgása alatt a kutatók - kardiológusokkal együttműködve – nyolc operációt hajtottak végre malacokon. Az utolsó kísérlet sikeresnek bizonyult – s azt bizonyítja, hogy a technika a való életben is kivitelezhető.
Jang csapata azt tervezi, hogy a munkát az I-RAMAN rendszer kereskedelmi forgalomba hozatalával folytatja. Megalapították az InterMag bio-vállalkozást is.
A közelmúltbeli sertés-kísérletek feltárták a mikrorobot és a mágneses navigációs rendszer fejlesztésének módjait.
„Növeljük majd a mágneses navigációs rendszer által generált mágneses teret, de tervezzük a mikrorobot méretének csökkentését és hatékony tervezését is” – mondta el Gunhee Jang.
A csapat tervei között szerepel egyébként az is, hogy a mágneses robotrendszer klinikai vizsgálatainak elvégzéséhez a Koreai Élelmiszer- és Gyógyszerbiztonsági Minisztériumhoz fordulnak.
L.A.