Robotinės chirurgijos dabartis ir ateitis – kada ir kaip sudėtingos mašinos perims operacijų valdymą (Foto, Video)

Robotinė chirurgija yra bet kokios rūšies chirurginės procedūros, atliekamos naudojant robotines sistemas. Robotinė chirurgija buvo sukurta siekiant įveikti esamų minimaliai invazinių chirurginių procedūrų apribojimus ir pagerinti operaciją atliekančių chirurgų galimybes.

Atliekant robotizuotą minimaliai invazinę chirurgiją, chirurgas naudoja tiesioginį telemanipuliatorių arba kompiuterinį valdymą.

Telemanipuliatorius (pvz., „da Vinci“ chirurginė sistema) yra nuotoliniu būdu valdomų manipuliatorių sistema, leidžianti chirurgui dirbti realiu laiku stereoskopiniu matymu iš valdymo pulto, atskirto nuo operacinio stalo. Šioms operacijoms vis dar reikalingas chirurgo asistentas prie operacinio stalo.

Kompiuteriu valdomose sistemose chirurgas naudoja kompiuterinę sistemą, kad perduotų valdymo duomenis ir nukreiptų robotines rankas, nors šios sistemos taip pat gali naudoti telemanipuliatorius. Vienas iš kompiuterizuoto metodo pranašumų yra tai, kad chirurgui nereikia būti operacinėje, kad galėtų atlikti procedūrą, todėl galima atlikti nuotolinę operaciją ir netgi dirbtinio intelekto ar automatizuotas procedūras.

Pirmieji žingsniai

Pirmasis robotas, padedantis chirurgijoje, buvo „Arthrobot“, kuris buvo sukurtas ir pirmą kartą panaudotas Vankuveryje, Kanadoje, 1985 m. Šis robotas padėjo manipuliuoti ir nustatyti paciento koją pagal balso komandą. Tais pačiais metais robotas „Unimation Puma 200“ buvo naudojamas nukreipti adatą smegenų biopsijai neurologinės procedūros metu.

Devintojo dešimtmečio pabaigoje Londono imperatoriškasis koledžas sukūrė PROBOT, kuris vėliau buvo naudojamas prostatos operacijoms atlikti. Šio roboto privalumai buvo jo mažas dydis, tikslumas ir savanriškumas.

1992 m. buvo pristatytas ROBODOC, kuris padarė revoliuciją ortopedinėje chirurgijoje, nes galėjo padėti atlikti klubo sąnario pakeitimo operacijas.

Tolesnį robotizuotų sistemų kūrimą vykdė „SRI International ir Intuitive Surgical“, įdiegusi „da Vinci“ chirurginę sistemą. Pirmoji operacija buvo atlikta Ohajo valstijos universiteto medicinos centre Kolumbe, Ohajo valstijoje, vadovaujant Robertui E. Michleriui.

Privalumai ir trūkumai

Didelė pažanga, kurią padėjo pasiekti chirurginiai robotai, buvo nuotolinė chirurgija, minimaliai invazinė chirurgija ir nepilotuojama chirurgija. Dėl roboto panaudojimo operacija atliekama preciziškai, miniatiūrizuojant, mažesniais pjūviais; tai lemia sumažėjusį kraujo netekimą, mažesnį skausmą ir greitesnį gijimo laiką. Sutrumpėja buvimo ligoninėje trukmė, sumažėja kraujo netekimas, perpylimai ir sutrumpėja vaistų nuo skausmo vartojimas.

Tradicinė esama atviros chirurgijos technika turi daug trūkumų, tokių kaip ribota prieiga prie chirurginės zonos, ilgas atsigavimo laikas, ilgos operacijos valandos, kraujo netekimas, chirurginiai randai ir žymės.

Vienas didžiausių robotinės chirurgijos trūkumų yra jos kaina. Roboto kaina svyruoja nuo 1 mln. JAV dolerių iki 2,5 mln. už kiekvieną įrenginį. Norint valdyti sistemą, reikalingas papildomas chirurgo mokymas.

Buvo atlikta daugybė galimybių studijų, siekiant nustatyti, ar verta pirkti tokias sistemas. Šiuo metu nuomonės labai skiriasi. Chirurgai praneša, kad nors tokių sistemų gamintojai rengia mokymus apie šią naują technologiją, mokymosi etapas yra intensyvus ir chirurgai turi atlikti 150–250 procedūrų, kad išmoktų jas naudoti.

Tolima ateitis?

2004 m. Jungtinių Valstijų gynybos pažangių tyrimų projektų agentūra (DARPA) skyrė 1 milijono dolerių prizą bet kuriai grupei, kuri galėtų sukurti autonominį automobilį, galintį nuvažiuoti 230 kilometrų nelygiu reljefu nuo Barstow (Kalifornija) iki Primmo (Nevada). Po trylikos metų Gynybos departamentas paskelbė dar vieną apdovanojimą – šį kartą ne už robotą-automobilį, o už autonominius robotus-gydytojus.

Nuo devintojo dešimtmečio operacinėse buvo galima pamatyti robotus, skirtus, pavyzdžiui, paciento galūnių prilaikymui, o vėliau ir laparoskopinei operacijai, kai chirurgai gali naudoti nuotoliniu būdu valdomas roboto rankas, kad operuotų žmogaus kūną per mažas skylutes, o ne didžiulius pjūvius. Tačiau didžioji dalis šių robotų iš esmės buvo tik labai įmantrios skalpelių ir žnyplių, kuriuos chirurgai naudojo šimtmečius, versijos – neįtikėtinai sudėtingos ir galinčios dirbti neįtikėtinai tiksliai, tačiau chirurgo rankose vis dar buvo tik įrankiai.

Nepaisant daugybės iššūkių, tai keičiasi. Šiandien inžinieriai imasi veiksmų kurdami nepriklausomas mašinas, kurios ne tik gali pjauti ar susiūti, bet ir planuoti tuos pjūvius, improvizuoti ir prisitaikyti. Tyrėjai tobulina mašinų gebėjimą naršyti sudėtingose žmogaus kūno vietose ir derinti veiksmus su gydytojais. Tačiau tikrai autonomiškas chirurgas robotas – kaip ir tikri autonominiai automobiliai – dar gali būti labai tolima realybė. Ir jų didžiausias iššūkis gali būti ne technologinis, o įtikinti žmones, kad juos naudoti yra saugu.

„Naršymas“ žmogaus kūne

Kaip ir vairuotojai, chirurgai turi išmokti naršyti savo specifinėje aplinkoje – tai iš principo skamba kaip lengvas darbas, bet realiame pasaulyje yra be galo sudėtinga. Realiuose keliuose yra eismas, pėstieji – visa tai, kas nebūtinai rodoma „Google“ žemėlapiuose ir kurių automobilis turi išmokti vengti.

Nors kiekvieno žmogaus kūnas paprastai panašus vienas į kitą, mes visi esame ypatingi savo vidumi. Tikslus organų dydis ir forma, audinio buvimas ir nervų ar kraujagyslių išsidėstymas dažnai skiriasi priklausomai nuo žmogaus.

„Atskiri pacientai labai skiriasi“, - sako Barbara Goff, ginekologė onkologė ir Vašingtono universiteto medicinos centro Sietle (JAV) vyriausioji chirurgė. „Manau, kad tai gali būti iššūkis“. Ji naudoja laparoskopinius chirurginius robotus – tokius, kurie nejuda patys, bet atkartoja chirurgo judesius – daugiau nei dešimtmetį.

Kai kurie robotai jau turi tam tikrą savarankiškumą, vienas iš klasikinių pavyzdžių yra prietaisas  pavadinimu ROBODOC, kuris gali būti naudojamas klubų chirurgijoje, norint „nuskusti“ kaulą aplink klubo sąnarį. Tačiau su kaulais gana lengva dirbti, o užsifiksavęs vietoje jis mažai juda. „Kaulai nelinksta“, – sako Aleksas Attanasio, dabar „Konica Minolta“ tyrimų specialistas, kuris 2021 m. metinėje valdymo, robotikos ir autonominių sistemų apžvalgoje rašė apie robotus chirurgijoje.

Tęsinys kitame puslapyje: