رباتاریوم ملی بودجه ای برای توسعه روشی برای حذف حاشیه خطا برای جراحان دریافت کرده است و به آنها اطمینان می دهد که مقدار صحیح بافت را در طول عملیات سرطان برداشته اند. روش جدید به جراحان بازخورد بلادرنگ ارائه می‌کند و حس “احساس” را در طول جراحی رباتیک باز می‌گرداند. اندازه‌گیری‌های انجام‌شده در داخل و اطراف هدف جراحی با استفاده از الگوریتم‌های هوش مکانیکی تفسیر می‌شوند و امکان دقت بیشتر را فراهم می‌کنند.
محققان رباتاریوم ملی، مشارکت بین دانشگاه هریوت وات و دانشگاه ادینبورگ، شرکای صنعتی و پزشکان مستقر در ادینبورگ در حال ایجاد یک تکنیک جراحی جدید با کمک ربات برای بهبود نتایج جراحی سرطان و مراقبت از بیمار هستند.
این روش پیشگامانه 1.25 میلیون پوند اعطا شده است و توسط شورای تحقیقات مهندسی و علوم فیزیکی، بخشی از تحقیقات و نوآوری انگلستان، تامین مالی شده است.
در طول جراحی رباتیک برای کمک به تصمیم گیری در مورد اینکه چه مقدار از بافت بیمار تحت تأثیر سرطان قرار گرفته و باید برداشته شود، استفاده خواهد شد. روش جدید به جراحان بازخوردی در زمان واقعی ارائه می‌دهد و به دقت بیشتر در هنگام افتراق بافت طبیعی از غیرطبیعی اجازه می‌دهد.
لبه بیرونی بافتی که جراح برای برداشتن انتخاب می‌کند به عنوان «حاشیه جراحی» شناخته می‌شود. در حال حاضر، حاشیه‌های جراحی با استفاده از تجربه جراح، تصویربرداری قبل از عمل مانند سی‌تی اسکن همراه با مشاهدات بصری و در جراحی باز، «احساس» لمسی شناسایی می‌شوند. روش دیگر شامل ارسال نمونه ها در حین عمل به آزمایشگاه پاتولوژی برای “بخش منجمد” است که 15 تا 20 دقیقه طول می کشد. با این حال، جراحان هنگام انجام «جراحی سوراخ کلید» با استفاده از لاپاراسکوپی، آندوسکوپی (تلسکوپی انعطاف‌پذیر) یا رباتیک، نمی‌توانند از «احساس» برای تعیین ویژگی‌های بافت استفاده کنند.
این همکاری جدید با ترکیب مهارت‌های مهندسی، بالینی و صنعتی امکان اندازه‌گیری‌های مکانیکی را در داخل و اطراف هدف جراحی می‌دهد که با استفاده از مجموعه‌ای از الگوریتم‌های «هوش مکانیکی» تفسیر می‌شوند. این داده ها نشانه واضحی از وضعیت بیماری بافت را در اختیار پزشکان قرار می دهد و تعیین می کند که چه مقدار بافت در طول عمل برداشته شود.
تیم تحقیقاتی در کنار شرکای صنعتی IntelliPalp Dx و CMR Surgical به همراه پزشکان برجسته که در بیمارستان عمومی غربی در ادینبورگ کار می کنند، کار خواهند کرد.
دکتر یوهانگ چن از رباتاریوم ملی این تحقیق را رهبری می کند. او گفت:
این روش جدید به جراحان روشی کمی، بی‌درنگ، قابل اعتماد و مبتنی بر شواهد را برای تعیین حاشیه جراحی بهینه هنگام برداشتن تومور ارائه می‌دهد.
جراحانی که در امتداد یک سوراخ کلید عمل می‌کنند یا از تکنیک‌هایی برای جراحی کم تهاجمی استفاده می‌کنند، باید ساختارها یا نواحی مختلف بیماری را شناسایی کنند، حتی زمانی که اینها بسیار شبیه به هم هستند. هدف کار ما شناسایی حاشیه بهینه در جراحی سرطان است تا امکان برداشتن تومور همراه با بافت کافی برای اطمینان از حذف کامل سرطان، اما بدون از بین رفتن اضافی وجود داشته باشد.
ما تخصص تولید لیزر، حسگرهای فیبر نوری، کاوشگر میکرومکانیکی و مدل‌سازی محاسباتی را گرد هم می‌آوریم تا یک کاوشگر مکانیکی تصویربرداری ایجاد کنیم که قادر به تشخیص بافت سرطانی است که می‌تواند با یک ابزار جراحی کم تهاجمی استاندارد استفاده شود. همراه با این، ما یک چارچوب مدل‌سازی داده «مکانیکی-هوشمند» خواهیم ساخت و آن را در عملیات کاوشگر برای شناسایی تومور و ارزیابی حاشیه جراحی ادغام خواهیم کرد. این به طور موثر حاشیه خطا را برای جراحان از بین می‌برد و به آنها اطمینان می‌دهد که مقدار صحیح بافت را در طول خود عمل برداشته‌اند و نیاز به جراحی تهاجمی بیشتر برای بیماران را کاهش می‌دهد.
آقای هیو پاترسون، مشاور جراح کولورکتال از بیمارستان عمومی غربی در ادینبورگ، گفت:
جراحی با کمک ربات پیشرفت بزرگ بعدی در جراحی کم تهاجمی است و در کاربردهای آن برای شرایط مختلف پیشرفت سریعی داشته است. با این حال، این پروژه یکی از اولین برنامه های کاربردی آن برای پشتیبانی و بهبود دقت در جراحی های سرطان خواهد بود که بسیار هیجان انگیز است.
در حال حاضر، اگرچه جراحان از اسکن‌های دقیق قبل از عمل برای تصمیم‌گیری در مورد حاشیه‌های جراحی در حین جراحی استفاده می‌کنند، اما از بینایی و «احساس» نیز برای تشخیص بافت طبیعی و غیرطبیعی استفاده می‌کنند. “احساس” در جراحی با سوراخ کلید بسیار کاهش می یابد و در جراحی با کمک رباتیک تقریباً به طور کامل وجود ندارد. تعیین حاشیه‌ها به‌ویژه در فضاهای محدود مانند جراحی‌های رکتوم یا اندام‌های لگنی که می‌تواند به دلیل نزدیکی اندام به اعصاب حیاتی و رگ‌های خونی، به چالش کشیده شود، می‌تواند دشوار باشد. این می تواند خطری را برای مثانه، روده، اندام های جنسی و اندام تحتانی ایجاد کند. ما معتقدیم این تکنیک جدید “احساس” را به جراحانی که جراحی رباتیک انجام می‌دهند، باز می‌گرداند و از طریق ارزیابی دقیق، به بیماران امکان می‌دهد تا دقت بیشتری داشته باشند، به نفع بیماران باشد و به طور قابل توجهی تکرار جراحی و نیاز به درمان‌های اضافی را محدود کند.
این پروژه از امکانات مربوط به تولید در رباتاریوم ملی، از جمله تجهیزات ساخت لیزری دقیق و ابزار دقیق مرتبط، همراه با تخصص در محرک های مکانیکی مینیاتوری استفاده خواهد کرد.
رباتاریوم ملی با 21 میلیون پوند از سوی دولت بریتانیا و 1.4 میلیون پوند از سوی دولت اسکاتلند از طریق قرارداد 1.3 میلیارد پوندی ادینبورگ و منطقه شهر جنوب شرق اسکاتلند – یک برنامه سرمایه گذاری 15 ساله که به طور مشترک توسط دولت ها و شرکای منطقه ای تأمین می شود، حمایت می شود.
ایین استوارت، وزیر دولت بریتانیا در اسکاتلند گفت:
“این تحقیق هیجان انگیز می تواند به طور قابل توجهی کیفیت مراقبت و درمان بیماران سرطانی را در سراسر جهان بهبود بخشد. من مفتخرم که از توسعه ربات های جراحی پیشرو در جهان از طریق سرمایه گذاری 21 میلیون پوندی خود در رباتاریوم ملی به عنوان بخشی از بودجه دولت بریتانیا حمایت می کنیم. 1.7 میلیارد برنامه ارتقاء سطح در اسکاتلند.
دولت بریتانیا همچنین سالانه 5 میلیارد پوند در تحقیق و نوآوری سرمایه‌گذاری می‌کند تا جدیدترین ایده‌ها و فناوری را در مؤسساتی مانند رباتاریوم ملی توسعه دهد.»
کیت فوربس، وزیر اقتصاد دولت اسکاتلند گفت:
«تکنولوژی این پتانسیل را دارد که زندگی را به سمت بهتر شدن تغییر دهد و پیشرفت بالقوه عظیمی برای جراحی در اسکاتلند مورد استقبال بسیاری از بیماران سرطانی و خانواده‌هایشان خواهد بود.
خوشحالم که دولت اسکاتلند 1.4 میلیون پوند برای حمایت از Robotarium در حالی که ما به سمت بهبود اقتصادی پایدار و نوآورانه حرکت می کنیم، ارائه می دهد.
این پروژه خود از طریق طرح مشارکت مراقبت های بهداشتی EPSRC تأمین می شود که از طریق آن بودجه برای حمایت از تحقیقات موجود و پیشرفت آن به سمت کاربرد در دنیای واقعی استفاده می شود.