Kolonoskopia to procedura polegająca na badaniu odbytnicy i okrężnicy. Konwencjonalna kolonoskopia jest wykonywana przy użyciu półelastycznej rurki wprowadzanej do odbytu, co niektórzy pacjenci uważają za tak bolesne, że wymagają znieczulenia. Naukowcy dokonali przełomu i opracowali półautonomiczną kolonoskopię z wykorzystaniem ramienia robota Sonopill i małej kapsuły o średnicy 21 mm i długości 39 mm. W kapsule znajduje się mikro przetwornik ultradźwiękowy, lampka LED, kamera i magnes. To kamień milowy, który przybliża perspektywę inteligentnego systemu, który będzie w stanie precyzyjnie kierować instrumenty do wrażliwych miejsc w organizmie, w celu wykonania biopsji lub badania tkanek wewnętrznych. Lekarz lub pielęgniarka nadal byliby pod ręką, aby podejmować decyzje kliniczne, ale wymagające zadanie manipulowania urządzeniem jest przenoszone do systemu robotycznego. Najnowsze odkrycie: „Stworzenie przyszłości kolonoskopii dzięki inteligentnej i autonomicznej manipulacji magnetycznej” to kulminacja 12 lat badań prowadzonych przez międzynarodowy zespół naukowców pod kierownictwem Uniwersytetu w Leeds. Wyniki badań zostały opublikowane w czasopiśmie naukowym Nature Machine Intelligence. Badania pacjentów z wykorzystaniem systemu mogłyby rozpocząć się już w przyszłym roku lub na początku 2022 roku. Pietro Valdastri, profesor robotyki i systemów autonomicznych w Leeds, nadzorujący badania powiedział: „Kolonoskopia daje lekarzom wgląd w świat ukryty głęboko w ludzkim ciele i odgrywa istotną rolę w badaniach przesiewowych w takich chorobach, jak rak jelita grubego. Jednak technologia pozostaje niezmieniona od dziesięcioleci. Opracowaliśmy więc system, który jest łatwiejszy w obsłudze dla lekarzy i pielęgniarek i jest mniej bolesny dla pacjentów. Jest to ważny krok na drodze do znacznie szerszego udostępnienia kolonoskopii - niezbędny, jeśli chcemy wcześniej diagnozować raka jelita grubego''. Ponieważ system jest łatwiejszy w użyciu, naukowcy mają nadzieję, że może to zwiększyć liczbę lekarzy, którzy mogą wykonać zabieg i umożliwić pacjentowi większy dostęp do badania.
Elastyczny kolonoskop magnetyczny
Zespół badawczy opracował mniejsze urządzenie w kształcie kapsułki, które jest przymocowane do wąskiego kabla i wprowadzane do odbytu, a następnie wprowadzane na miejsce - nie przez lekarza lub pielęgniarkę pchającą kolonoskop, ale przez magnes na ramieniu robota nad pacjentem. Ramię robota porusza się wokół pacjenta podczas manewrowania kapsułką. System opiera się na zasadzie przyciągania i odpychania sił magnetycznych. Magnes na zewnątrz oddziałuje z maleńkimi magnesami w kapsułce wewnątrz ciała, kierując je przez okrężnicę. Naukowcy twierdzą, że będzie to mniej bolesne niż konwencjonalna kolonoskopia. Kierowanie ramieniem robota można wykonywać ręcznie, ale jest to technika trudna do opanowania. W odpowiedzi naukowcy opracowali różne poziomy ingerencji robotów. W ramach najnowszych badań oceniano skuteczność pomocy robotów na różnych poziomach w przeprowadzaniu procedury. Podczas symulacji laboratoryjnej poproszono 10 pracowników niebędących ekspertami o doprowadzenie kapsułki do punktu w okrężnicy w ciągu 20 minut. Zrobili to pięć razy, korzystając z trzech różnych poziomów pomocy. Stosując bezpośrednią kontrolę robota, uczestnicy mieli 58% wskaźnik sukcesu. Liczba ta wzrosła do 96% dzięki zastosowaniu inteligentnej teleoperacji endoskopowej - i 100% dzięki półautonomicznej nawigacji. W kolejnym etapie eksperymentu dwóch uczestników zostało poproszonych o skierowanie konwencjonalnego kolonoskopu do okrężnicy dwóch znieczulonych świń - a następnie powtórzenie zadania z systemem robotycznym sterowanym magnesem przy użyciu różnych poziomów pomocy.
Weterynarz był obecny, aby upewnić się, że zwierzęta nie zostały skrzywdzone. Uczestnicy byli punktowani w indeksie NASA, określającym jak obciążające było zadanie, zarówno fizycznie, jak i psychicznie. Indeks obciążenia zadań NASA ujawnił, że zdecydowanie łatwiej im było obsługiwać kolonoskop z pomocą robota. James Martin, doktorant z Uniwersytetu w Leeds, który współprowadził badanie, powiedział: „Obsługa ramienia robota jest wyzwaniem. Nie jest to zbyt intuicyjne, co zahamowało rozwój elastycznych kolonoskopów magnetycznych. Ale pokazaliśmy po raz pierwszy, że możliwe jest przełożenie tej funkcji na system robotyczny, pozostawiając operatorowi jedynie myślenie o zadaniu klinicznym - i to powoduje wymierną różnicę w wydajności człowieka”. Techniki opracowane do przeprowadzania badań kolonoskopii mogą być stosowane w innych urządzeniach endoskopowych, takich jak te używane do badania górnego odcinka przewodu pokarmowego lub płuc. Dr Bruno Scaglioni, współprowadzący badania, dodał: „Kolonoskopia wspomagana robotem może zrewolucjonizować sposób przeprowadzania procedury. Oznacza to, że osoby przeprowadzające badanie nie muszą być ekspertami. Miejmy nadzieję, że dzięki temu technika będzie szerzej dostępna, i można ją będzie oferować w klinikach i ośrodkach zdrowia częściej niż w szpitalach”.
Bibliografia:
Grafika robotycznego ramienia systemu Sonopill - University of Lees
Więcej komentarzy...