Nowe narzędzia do małoinwazyjnej chirurgii

Chirurgia małoinwazyjna może wydawać się snem lub koszmarem. Z jednej strony takie procedury wymagają tylko małego nacięcia, redukując urazy ciała, skracając czas rekonwalescencji i kosztując mniej dla szpitali. Z drugiej strony, bez możliwości bezpośredniego widzenia celu wewnątrz ciała, klinicysta jest tylko tak dobry, jak technologie obrazowania stosowane do prowadzenia procedury.

Stacja robocza do minimalnie inwazyjnych zabiegów chirurgicznych łączy obrazy z CT i USG, aby zapewnić lepszy widok anatomii pacjenta, jednocześnie śledząc pozycję narzędzi chirurgicznych w ciele. (Zdjęcie dzięki uprzejmości Philips Research)

Obecnie firma Philips Research opracowuje stację roboczą naprowadzania obrazu, która generowałaby więcej informacji niż obecne systemy i pomagała chirurgom lepiej nawigować podczas minimalnie inwazyjnych zabiegów. Technologia łączy obrazy ze skanów tomografii komputerowej (CT) i ultradźwięków, a także wykorzystuje system śledzenia elektromagnetycznego do precyzyjnego określania pozycji narzędzi chirurgicznych w ciele.

Kiedy przyjrzymy się, jak dziś wykonuje się [nieinwazyjne zabiegi chirurgiczne], widzimy nieco prymitywny krajobraz, mówi Guy Shechter, starszy naukowiec w Philips Research. Mówi, że większość klinicystów używa tylko jednego rodzaju technologii obrazowania, mimo że każdy z nich ma swoje wady.

Zespół firmy Shechter od dwóch lat pracuje nad opracowaniem stacji roboczej do naprowadzania obrazu i współpracuje z Bradem Woodem, radiologiem interwencyjnym z National Institutes of Health, aby przetestować tę technologię na pacjentach.

Skupili się na minimalnie inwazyjnej procedurze zwanej ablacją częstotliwością radiową (RFA) jako leczeniu nowotworów. Podczas tego zabiegu tkanka nowotworowa jest podgrzewana elektrycznie aż do śmierci. Procedura stała się popularną alternatywą leczenia niektórych nowotworów bez pełnej operacji chirurgicznej. Jednak dostarczenie prądu we właściwe miejsce ma kluczowe znaczenie.

Pacjent poddawany procedurze ablacji częstotliwością radiową zazwyczaj przechodzi kilka skanów CT, najpierw w celu zlokalizowania guza, a następnie wiele skanów, aby upewnić się, że sonda ablacyjna jest umieszczona we właściwym miejscu. Skany CT zapewniają najbardziej wyraźny obraz anatomii ciała, ale ze względu na dawkę promieniowania nie można ich wykonywać w obecności lekarza.

Stacja robocza Philips eliminuje potrzebę wielokrotnych skanów, łącząc obrazowanie CT i USG wraz z narzędziami śledzącymi pozycję narzędzi chirurgicznych.

Pacjent jest najpierw skanowany za pomocą tomografii komputerowej, aby stworzyć trójwymiarowy obraz. Następnie elektromagnetyczny system śledzenia lokalizuje pozycję igieł ablacyjnych w ciele (podobnie jak system nawigacji GPS lokalizujący obiekt w przestrzeni). Ta informacja jest następnie kalibrowana do informacji z CT. Teraz możesz zobaczyć, gdzie znajduje się twoja igła w stosunku do obrazu CT, mówi Shechter.

Podczas zabiegu postępy pacjenta monitorowane są w czasie rzeczywistym za pomocą ultradźwięków. Pozycja sondy ultradźwiękowej jest również śledzona elektromagnetycznie i dopasowywana do odpowiedniego wycinka wstępnie uzyskanego obrazu CT. Oba obrazy są zebrane razem na jednym monitorze i mogą być oglądane obok siebie lub nałożone. Według Ramina Shahidi, kierownika Image Guidance Laboratories w Stanford University School of Medicine, to połączenie dwóch technologii obrazowania pomaga przezwyciężyć główny problem w większości minimalnie inwazyjnych procedur: ruch destrukcyjny.

W przeszłości Shahidi i inne grupy wprowadziły techniki tworzenia modelu anatomii pacjenta zaczerpniętego ze skanów CT przed operacją, który następnie służy do pomocy w prowadzeniu operacji. Technika ta sprawdza się dobrze w operacjach głowy, szyi i kolan, gdzie struktury są sztywne.

Ale Shahidi mówi, że zawodzi, gdy patrzy się na tkankę miękką, taką jak wątroba, jelita, pierś lub prostata, gdzie anatomia może się łatwo poruszać lub zmieniać. Informacje anatomiczne, których używamy jako wskazówek o ósmej rano, nie mają zastosowania do operacji o dziesiątej rano, mówi. Dynamiczna natura ultradźwięków w połączeniu z tomografią komputerową rozwiązałaby to ogromne ograniczenie.

Philips współpracował z zespołem NIH, aby ukończyć małe badanie pilotażowe z udziałem 20 pacjentów testujących technologię ablacji częstotliwościami radiowymi biopsji tkanek miękkich wątroby, nerek, płuc i kręgosłupa. Obecnie kontynuują ulepszanie go w ramach przygotowań do większych prób. Helen Routh, wiceprezes Philips Research, mówi, że stacja robocza jest wciąż oddalona od rynku o kilka lat.

Shahidi ze Stanford mówi, że technika Philipsa jest jedyną, którą widział, która ma naprawdę krytyczny potencjał dla minimalnie inwazyjnej wizualizacji tkanek miękkich. Dodaje, że narzędzie może stać się niezwykle przydatne dla radiologów, którzy coraz częściej zamiast chirurgów wykonują zabiegi małoinwazyjne.

Radiolodzy, jak zauważa Shahidi, są znacznie wygodniejsi niż chirurdzy w posługiwaniu się i interpretacji technologii obrazowania, jednak brakuje im wiedzy chirurga na temat nawigacji po ciele. Mówi, że tego rodzaju technologia zwiększyłaby ich poziom komfortu i dałaby radiologom coś, czego im brakowało: jak dostać się z punktu A do punktu B.

ukryć