Telerobotizirovannaya systém pre liečbu rakoviny močového mechúra v USA so sídlom

Video: Killer Molecule zničiť rakovinu?

Rakovina močového mechúra je šiestou najčastejšou rakovinou v Spojených štátoch.

liečbu rakoviny močového mechúra sa vyznačuje vysokými nákladmi, a základné techniky používané v tejto formy rakoviny, nie významným zmenám na mnoho rokov.

Interdisciplinárna spolupráca inžinierov a lekárov na Vanderbilt University a Columbia University viedlo k dramatickej zmene v tejto situácii. Docent na Vanderbilt University NV Siiman a jeho tím vyvinuli prototyp telerobotizirovannoy platformu, ktorá dokáže preniknúť do prirodzených otvorov tela (močovej trubice) a poskytovať lekárov skvelý prístup k nádorom.

To vám umožní opakovane zvýšiť účinnosť a bezpečnosť liečby rakoviny močového mechúra.

Nový systém je určený pre diagnostiku nádorov močového mechúra, a pre odstránenie nádoru - tzv TUR.

Siiman povedal: "Keď som sa pozeral na moderné TUR nádoru, bol som ohromený. Nástroje sú veľmi hrubé a veľké, a tkanivo pacienta chirurg stláča a ťahá príliš veľa. "

Inšpirovaný skúsenosti inžiniera snažili vyvinúť systém, ktorý používa miniatúrne robot pre vykonávanie tejto delikátnej operácie. Možnosti nového systému boli opísané v článku autorovho "Rozvoj a vyhodnotenie telerobotizirovannoy platformy pre minimálne invazívne transuretrálnej pozorovania a intervencie." Tento článok bol publikovaný v nedávnom čísle časopisu «IEEE Transactions on biomedicínskeho inžinierstva».

Špecializovaný telerobotizirovannaya systém "nevylučuje ruku procesu lekára, a zlepšuje ich šance." poznamenal som sa na vzniku nových predmetov Duke Herrell, odborný asistent urologické chirurgie a biomedicínskeho inžinierstva, ktorý sa špecializuje na minimálne invazívnej onkológii v Medical Center v Vanderbilt University.

Tradičný spôsob, ktorý bol pozorovaný Siiman zahŕňa podávanie pružnej hadice (resektoskop) skrz močovou trubicou do močového mechúra. Nástroj zahŕňa niekoľko kanálov, ktoré zaisťujú cirkuláciu kvapaliny, poskytujú prístup endoskop a nástroje, s ktorým robí biopsiu alebo odstránené (spúšťacie páky) nádory. V niektorých prípadoch, používať nástroje s vláknových laserov zabíjať rakovinové bunky.

Endoskop môže umožniť dobrú viditeľnosť okolo otvoru močovej trubice, ale prístup do iných častí sliznice nie je tak výhodné. Lekár by mal tlačiť alebo krútiť endoskop nazerať do vzdialených oblastí sliznice močového mechúra. Takéto opatrenia sú tiež nevyhnutné, keď resekcii nádorov nachádzajúcich sa vo vzdialených miestach.

V prípade, že chirurg vykonáva endoskopické biopsia určí, že nádor naklíčené cez svalovú vrstvu mechúra, to môže byť priradený cystektomie - odstránenie močového mechúra pomocou incízie brušnej steny. To sa často robí obyčajný chirurgický robot. Ale v prípade, že lekár je presvedčený, že nádor postihuje iba sliznicu močového mechúra, môže ho odstrániť pomocou resektoskopu.

Rakovina močového mechúra - veľmi drahé ochorenie. Vysoká cena je vzhľadom k tomu, že rakovina je veľmi stabilný, takže pacienti vyžadujú predĺžené pozorovanie, a často sa opakujú operácie. Medzi faktory, ktoré bránia rakovine liek na prvý pokus, ťažkosti s uznaním presných hraníc nádoru pri TUR. To vedie k tomu, že niektoré z nádorových buniek v hraniciach nádoru môže zostať bez zmeny.

Dr Herrell hovorí, že dlho resektoskop je transuretrálnej resekcie nádoru močového mechúra nevyhovujúce a komplikovaný postup.

Systém Telerobotizirovannaya špeciálne navrhnutý pre prevádzku v týchto podmienkach. Samotný stroj vo veľkosti a tvaru, ako malé termosky, ale jeho pracovná koniec je len 5,5 mm v priemere, a zahŕňa segmentovanú mechanické "ruky". Slim robotické rameno sa môže otáčať a ohnuté v rôznych smeroch, vedenie nástrojom na požadovanom mieste. Na konci ramena je osvetlenie, vláknový laser pre kauterizácia nádoru kontrolu fibroskopu a miniaturizované kliešťami pre odber vzorky tkaniva.

Technická správa, že môžu riadiť polohu ramená robota, zmenou na milimeter. Táto presnosť je viac než dostačujúca pre úspešné fungovanie. Ukázali, že prístroj je schopný odoberať vzorky tkaniva pre biopsiu a úspešne bol laser spáliť malých nádorov.

Fiber endoskop dostáva obraz na 10 000 pixelov, ktorý je prenášaný na monitor na operačnom sále. Endoskop je ľubovoľne otáčať a môže zvýšiť imidž, takže prieskum odľahlých oblastiach močového mechúra sa stáva pomerne jednoduchá úloha. Teraz vedci pracujú na ďalšom zlepšení zariadení. Možnosť nahradenie vlákna endoskopu miniatúrny digitálny fotoaparát.

V budúcnosti sa vedci budú zahŕňať ďalšie zobrazovacie techniky s cieľom zlepšiť schopnosť robota pre identifikáciu okraje nádoru. Môže byť vykonaná fluorescenčný endoskopiu alebo OCT (OCT), ktorý využíva optický infračervený rozsah. To je tiež považovaný za ďalší použitia ultrazvuku.

Okrem týchto rozsiahlej diagnostické schopnosti výskumných pracovníkov v pláne pre vstrekovanie rameno robota hmatovú citlivosť. Technológia lepšia spätná väzba umožňuje merať mieru tlaku na mechanickom ramene nádorového tkaniva. Dr. Andrea Baggio využila príležitosti pre vývoj algoritmov, ktoré umožňujú robotu do virtuóza "cítiť" nádor, nasledujúci priamo na hranici nádoru.

Dr Herrell povedal: "Operácia je zvyčajne určenie hranice nádoru s presnosťou asi milimeter, ale náš robot je schopný to urobiť s presnosťou na rádovo vyššia ako možnosti človeka. V dôsledku zavedenia dodatočných technológií pomáhajú definovať hranice nádoru na bunkovej úrovni (!). "

Teraz tím vedcov plánuje naučiť robota pre určenie hranice nádoru a odobrať malígnych buniek s veľmi tenkým prúžkom okolité zdravé tkanivo. V celom tomto procese bude chirurg len poslať inteligentné auto a dávať príkazy k nemu.

Navyše inžinieri pracujú na mnohých bezpečnostných opatrení telerobotizirovannoy systému. Napríklad môže obsluha nastaviť maximálnu hĺbku rezu lasera, a ďalšie parametre, ktorých dodržiavanie zaistí samotný stroj. Tieto bezpečnostné opatrenia sú prioritou pre Siimana: robot musí preniknúť do ľudského tela a je bezpečný pre komunikáciu s ním.

Delež v družabnih omrežjih:

Podobno