U ordinaciji u Indiji, robot skenira pacijentovo koljeno kako bi otkrio kako najbolje izvesti zamjenu zgloba. U međuvremenu, u operacijskoj sali u Nizozemskoj, drugi robot izvodi vrlo zahtjevnu mikrokirurgiju pod kontrolom liječnika koji upotrebljava joystick.
POGLEDAJTE VIDEO: Psi roboti rade hamburgere
Čini se da će takvi scenariji postati sve češći. Trenutačno su neke ručne operacije toliko teške da ih može izvesti samo mali broj kirurga u svijetu, dok su druge invazivne i ovise o specifičnoj vještini kirurga.
Napredna robotika pruža alate koji imaju potencijal omogućiti većem broju kirurga da izvode takve operacije i to s većom stopom uspjeha.
- Zakoračili smo u iduću revoluciju medicine - rekla je Sophie Cahen, glavna izvršna direktorica i suosnivačica Ganymed Roboticsa u Parizu.
Nova koljena Cahen vodi projekt Ganymed kojega financira EU, a koji razvija kompaktnog robota kako bi operacije zamjene zglobova učinili preciznijima, manje invazivnima i sigurnijima.
Početni fokus na vrsti je operacije koja se zove totalna artroplastika koljena (TKA), iako ga Ganymed želi proširiti na druge zglobove uključujući rame, gležanj i kuk.
Starenje stanovništva i promjene načina života ubrzavaju potražnju za takvim operacijama, prema Cahen. Zanimanje za robota tvrtke Ganymed izraženo je na mnogim stranama, uključujući distributere u gospodarstvima u razvoju, poput Indije.
- Potražnja je jako velika jer su pokretači artroplastike dob i težina pacijenata, koji su u porastu diljem svijeta - kaže Cahen.
Ruka s očima
Robot tvrtke Ganymed imati će za cilj obavljati dvije glavne funkcije: beskontaktno lokaliziranje kostiju i suradnju s kirurzima za podršku u zahvatima zamjene zglobova. Sastoji se od ruke s montiranim 'očima', koje koriste naprednu inteligenciju vođenu računalnim vidom za ispitivanje točnog položaja i orijentacije pacijentove anatomske strukture. Time se izbjegava potreba za umetanjem invazivnih šipki i optičkih tragača u tijelo.
Kirurzi tada, u suradnji s robotskom rukom, mogu izvoditi operacije pomoću alata kao što su sagitalne pile, koje se upotrebljavaju za ortopedske zahvate.
'Oči' pomažu u preciznosti pružanjem takozvane haptičke povratne informacije, koja sprječava kretanje instrumenata izvan unaprijed definiranih virtualnih granica. Robot također prikuplja podatke koje može obraditi u stvarnom vremenu i upotrebljavati ih za daljnje usavršavanje postupaka.
Ganymed je već proveo kliničku studiju tehnologije lokalizacije kosti na 100 pacijenata, a Cahen kaže da je postignuta željenu preciznost.
- Bili smo iznimno zadovoljni rezultatima. Nadmašili su naša očekivanja - rekla je.
Tvrtka sada provodi studije o TKA postupku, s nadom da će robot biti u potpunosti komercijalno dostupan do kraja 2025. i postati glavni alat koji se upotrebljava u cijelom svijetu.
- Želimo ga učiniti priuštivim i pristupačnim, kako bismo demokratizirali pristup kvalitetnoj skrbi i kirurgiji - kaže Cahen.
Mikroskopska pitanja
Roboti se istražuju ne samo za ortopediju, već i za vrlo složenu kirurgiju na mikroskopskoj razini. Projekt MEETMUSA kojega financira EU dalje razvija ono što opisuje kao prvi svjetski kirurški robot za mikrokirurgiju certificiran u skladu s CE regulatornim sustavom EU-a.
Nazvan MUSA, mali, lagani robot pričvršćen je na platformu opremljenu rukama koje mogu držati i manipulirati mikrokirurškim instrumentima s visokim stupnjem preciznosti. Platforma je ovješena iznad pacijenta tijekom operacije i njome upravlja kirurg putem posebno prilagođenih joysticka.
U studiji iz 2020. kirurzi su izvijestili o upotrebi robota MUSA za liječenje limfedema povezanog s rakom dojke, kroničnog stanja koje se obično javlja kao nuspojava liječenja raka, a karakterizira ga oticanje tjelesnih tkiva kao rezultat nakupljanja tekućine.
Kako bi izveo operaciju, robot je uspješno zašio, ili spojio, sićušne limfne žile promjera 0,3 do 0,8 milimetara s obližnjim venama u zahvaćenom području.
- Limfne žile su promjera manjeg od 1 mm, tako da je za to potrebno mnogo vještine. No, s robotima to možete učiniti lakše. Do sada, s obzirom na kliničke ishode, vidimo stvarno lijepe rezultate - rekao je Tom Konert, koji vodi projekt MEETMUSA i specijalist je za kliničko područje u tvrtki za robotski potpomognutu medicinsku tehnologiju Microsure u Eindhovenu, Nizozemska.
Mirna ruka
Kad se ovako delikatne operacije izvode ručno, čak i kod visokokvalificiranih kirurga, prema Konertovim riječima, na njih utječe lagano podrhtavanje ruku. S robotom se ovaj problem može izbjeći.
MUSA također može značajno smanjiti opće pokrete ruku kirurga umjesto da ih jednostavno ponavlja jedan na jedan, što omogućuje još veću preciznost nego kod konvencionalne kirurgije.
- Kad se signal stvori pomoću joysticka, imamo algoritam koji će filtrirati podrhtavanje. Također smanjuje kretanje. To može biti razlika faktora 10 ili 20 i daje kirurgu veliku preciznost - kaže Konert.
Osim za liječenje limfedema, trenutačna verzija robota MUSA, druga, nakon prethodnog prototipa, upotrebljava se i za druge zahvate, uključujući popravak živaca i rekonstrukciju mekog tkiva potkoljenice.
Buduća generacija
Microsure sada razvija treću verziju robota, MUSA-3, za koju Konert očekuje da će postati prva dostupna na komercijalnoj osnovi.
Ova nova verzija imat će razne nadogradnje, kao što su bolji senzori za povećanje preciznosti i poboljšane manevarske sposobnosti robotovih ruku. Također će se montirati na kolica s kotačima umjesto na fiksni stol kako bi se omogućio lak transport unutar i između operacijskih sala.
Nadalje, roboti će se upotrebljavati s egzoskopima, novim sustavom digitalnih kamera visoke razlučivosti. To će kirurgu omogućiti gledanje trodimenzionalnog zaslona kroz naočale kako bi izveo "heads-up mikrokirurgiju" umjesto manje ugodnog procesa gledanja kroz mikroskop.
Konert je uvjeren da će MUSA-3 biti uvelike upotrebljavan diljem Europe i SAD-a prije ciljanog datuma 2029. godine.
- Trenutačno dovršavamo razvoj proizvoda i pripremamo se za klinička ispitivanja robota MUSA-3. Ove će studije započeti 2024., a odobrenja i početak komercijalizacije planirani su za 2025. do 2026 - rekao je.
Projekt MEETMUSA također proučava potencijal umjetne inteligencije (AI) za daljnje poboljšanje robota. Međutim, Konert vjeruje da bi cilj AI rješenja mogao biti vođenje kirurga prema njihovim ciljevima i podrška u njihovom isticanju, a ne u postizanju potpuno autonomne kirurgije.
- Mislim da će kirurg uvijek biti prisutan u petlji povratnih informacija, no ovi će alati definitivno pomoći kirurgu da radi na najvišoj razini u budućnosti - rekao je.
Istraživanja u ovom članku financira Europsko vijeće za inovacije EU-a (EIC). Ovaj je članak izvorno objavljen u časopisu Horizon, časopisu za istraživanje i inovacije EU-a.