Hadí roboti pro srdeční chirurgii

Hadí chirurgický robot z Carnegie Mellon University by mohl chirurgovi provádějícímu kritickou operaci srdce umožnit provést pouze jeden řez.

Připraveno k sondování: CardioArm se může pohybovat uvnitř těla a provádět srdeční ablace. Operátor ovládá pohyby robota pomocí joysticku.

Zakřivený robot, známý jako CardioArm, má řadu kloubů, které se automaticky přizpůsobují tak, aby sledovaly kurz vykreslený hlavou robota. To poskytuje větší přesnost, než může nabídnout flexibilní endoskop. Určitě je to jednodušší na ovládání, říká Robert Webster III, profesor na Vanderbilt University, který pracuje na flexibilních lékařských sondách a nebyl zapojen do projektu CardioArm.

CardioArm se ovládá pomocí počítače a joysticku. Má 102 stupňů volnosti, z nichž tři lze aktivovat najednou. To mu umožňuje vstoupit přes jediný bod v hrudníku a obalit srdce, dokud nedosáhne správného místa, řekněme, odstranit problematickou tkáň. Pěkná věc na [tom] designu je, že každý spoj následuje, kam jste šli ve vesmíru. To není vždy možné v jiných provedeních, říká Webster. Tento druh ovládání zabraňuje tomu, aby sonda narážela do citlivé tkáně. Nevýhodou kloubového robota je však to, že je obtížnější jej miniaturizovat, říká Webster.

Nejmenší verze zařízení je dlouhá 300 milimetrů a má průměr 12 milimetrů. Nakonec výzkumníci CMU doufají, že udělají hada dostatečně malého, aby vstoupil do krevního řečiště krevní cévou, říká Marco Zenati , jeden z hlavních výzkumníků projektu CardioArm a profesor chirurgie na University of Pittsburgh.

Zenati v minulosti používala robotické chirurgické asistenty a poznamenává, že všichni mají svá omezení. Da Vinciho systém se například nemůže vtěsnat do těsných míst v lidském těle a vyžaduje pět nebo šest vchodů, říká.

Zenati si uvědomil potřebu pokročilejších robotů pro minimálně invazivní chirurgii a spojil se s Howie Choset , oceněný TR35 známý svou prací v CMU na procházení robotické hady , a Alon Wolf , zakladatel a ředitel Biorobotics and Biometrics Lab v Technion, Izraelský technologický institut.

Pracujeme na tom, abychom měli v těle pouze jeden port a od tohoto bodu jsme schopni dosáhnout jakéhokoli místa, říká Zenati. Neexistuje žádná technologie, která by to umožňovala. Jediný je CardioArm.

Sonda je v současnosti vyvíjena startupem Cardiorobotics, dříve známým jako Inovativní technologie , kterou Zenati a Choset založili v roce 2005. Doposud tým provedl úspěšné kardiovaskulární operace na devíti prasatech a dvou lidských mrtvolách, říká Choset. Podle webových stránek společnosti by živé testy na lidech měly začít koncem tohoto roku.

Hadi v srdcích: Hadí CardioArm se pohybuje uvnitř membrány obklopující prasečí srdce.

Pro minimálně invazivní chirurgii máte buď lineární laparoskop, který je tuhý, nebo flexibilní endoskop, který se snadno vypíná; není nic, co by bylo flexibilní a pevné, říká Choset. Ale CardioArm má výhody obou, říká.

Myslím, že to, co má Howie, je dobrou platformou pro přístup na [chirurgické] místo, říká Nabil Simaan , odborný asistent na Kolumbijské univerzitě, který pracuje na zaváděcích hadích sondách do břicha.

Tým doufá, že zahájí testování CardioArm v chirurgii s přirozeným otvorem – technice, kdy jsou tkáně odstraněny stávajícími otvory v těle, jako jsou ústa, aby se zabránilo pooperační bolesti a zkrátila se doba zotavení. Zenati si klade za cíl, aby chirurgové používali CardioArms v unisonu, jako chobotnice, se dvěma nebo třemi chapadly, která všechna vstoupí jedním řezem a poté se rozvětví.

skrýt