hirdetés
2019. október. 18., péntek - Lukács.
hirdetés

A jövő sebészei olyan kicsik, hogy épp csak elfér bennük a motor

Ma korábban jövök haza a szokásosnál, tudod, ma lesz a szívműtétem! A ma még hihetetlenül hangzó mondattal pár év múlva bármelyikünk emlékeztetheti a párját, hogy aznap könnyű vacsorával várja.

Hogy a koszorúereken végrehajtott procedúra a szív leállításával, óriási vérveszteséggel, komoly fertőzésveszéllyel és hosszú rehabilitációval járó folyamatból gyors és járóbetegként átélhető beavatkozássá válhat, csak részben az orvosok érdeme. A babérok jelentős részét az önműködő mozgásra képes operáló eszközöket tervező mérnökök aratják majd le. A véráramban úszó nanorobotok ma is a fantázia világához tartoznak, de a mini-(néhány milliméteres) változatok némelyike már létezik. Első generációjuk a fülön, a szemen vagy a tüdőn át kerülhet be a szervezetbe, hogy gyógyszert juttasson a megfelelő helyre, szövetmintát vegyen vagy orvosi eszközt szereljen fel. Egyelőre állatokon tesztelik a prototípusokat, de a közeljövőben – Brad Nelson, a svájci Szövetségi Technológiai Intézet (EHT) New Scientistnek nyilatkozó munkatársa szerint akár öt éven belül – sor kerülhet az első, emberen végzett próbára is.
Mindez az 1970-es években, a „kulcslyuksebészet”-tel indult. Ekkor a méretes bőrmetszés helyett a sebész egy centiméter átmérőjű lyukakon keresztül vezeti a beteg testébe a sebészeti műszereket, amelyeket kívülről irányít. Már ezzel csökkenthető a vérveszteség, a fájdalom és a gyógyulás ideje.
A kulcslyuksebészettől nemrég jutottunk el a Da Vinci-robotig. Magyarországon 2007 márciusában alkalmazták először ezt az eszközt, amikor egy méhnyakdaganatos betegen hajtottak végre operációt. A Da Vinci-robotot már akkor is sok országban használták, Amerikában az urológiai műtétek jó harminc százalékát ezzel végezték. Csehországban már akkor három ilyen robot működött, és az általános sebészet szinte minden területén bevetették. Míg ezt az eszközt a sebész saját kezével, a műtőasztaltól néhány méternyi távolságból, kívülről irányítja, addig az újabb generációt már számítógép segítségével vezérli. A kézremegés teljesen kizárva.
Bár az emberi test anatómiájának megértéséhez nagyban hozzájáruló reneszánsz itáliai festőről elnevezett eszközt robotnak titulálják, szó szerint mégsem az, hiszen kézzel irányítják. Ám a valódi robotsebészet is számtalan módon fejleszthető. Különböző olyan, kígyóhoz hasonló robot kifejlesztésén dolgoznak, amelyek segítségével elérhetővé válnak majd a nehezen megközelíthető területek. Az egyik ilyen robot az „i-Snake” nevet kapta. A sebész egy, a szemére illesztett eszközzel, a látásával irányítja. A fejlesztője szerint négy éven belül betegeken is tesztelhető lesz majd.
Minél kisebb méretű eszközöket sikerül kifejleszteni, annál közelebb kerülnek az orvosok ahhoz, hogy szokatlan úton juttathassák az orvosi eszközöket a beteg testébe. Létezik már olyan miniatűr kamera, amely csupán kapszulányi méretű, így a beteg gond nélkül lenyelheti. Ilyet ma már sok magyar kórházban is használnak. A kapszulaműszernek nincs szüksége motorra, a bél izommozgása viszi előre. Ezzel a gyomorbél-specialista a vékonybél teljes hosszáról képet kap, vagyis a bélbetegségek diagnosztizálásához a betegnek végre nem kell lenyelnie a vastag csövet, az endoszkópot.
A kapszulaendoszkóp azonban ma még csak a diagnosztikai munkát képes segíteni, a terápiás beavatkozás lehetőségének hiánya egyelőre korlátozza felhasználhatóságát. Tavaly azonban már beszámoltak az első, a külvilággal mechanikus kapcsolatban egyáltalán nem álló, mégis terápiás kapacitással rendelkező kapszulaendoszkópról. A ma még „nagy”, 12,8 x 33,5 milliméter nagyságú eszközben (a világ legkisebb kapszulája jelenleg 11 x 24 milliméteres) elektromágneses motor kapott helyet, amelyet kétirányú elektronikus kommunikációra képes, bármely számítógépen futtatható szoftver működtet. A kapszula irányítható, motorjának köszönhetően nemcsak a bélmozgások irányában képes mozogni, és adott jelre – mintha hagyományos endoszkóppal dolgozna az orvos – a hozzáillesztett fémcsipeszt képes elhelyezni a vérzésforrásnál, és ezzel elállítani a gyomorvérzést. A terápiás kapszula napi realitássá válásáig számos fejlesztést kell még elvégezni az egyelőre csak fantommodellen tesztelt eszközön. A méretét feltétlenül csökkenteni kell, hogy könnyen lenyelhető legyen.
A 16 lábú, külső erőforrásról hajtott (a másodpercenként körülbelül 100-szor fluktuáló mágneses mezőben, annak frekvenciájától függően bármely irányban mozogni képes) 5 milliméter hosszú és 1 milliméter átmérőjű „ViRob” képes gyógyszert szállítani a rákos elváltozás egyébként megközelíthetetlen centrumába, amely akár a tüdő legkisebb légutacskájában is megbújhat. A fül-orr-gégészek olyan apró szervpótlásokat hajthatnak végre vele a belső fülben, amely korábban hosszú, nehéz műtétek árán volt csak lehetséges.
A ViRobhoz hasonló technikával mozgatott, de még kisebb, szembe injektálható zürichi csodagépet – nevezzük szemsiklónak – az orrán kiemelkedő tüske miatt rajzszögnek álcázott űrhajónak nézhetné valaki, amennyiben látná. Azonban az operáló is csak speciális mikroszkóppal képes követni a tizedmilliméterekben mérhető, a kézremegést teljesen kiküszöbölő fémszerkezetet, ami méreténél fogva képes gyógyszert szállítani a szem ideghártyájához, a retinához, vagy mérni a hártya oxigénellátását.
A szíven végzett beavatkozások sosem tartoztak a rutinműtétek közé és ma is hatalmas kihívást jelentenek. A hagyományos eljárás során a szívet megállítják és a beteget a légzés és a vérkeringés fenntartása érdekében szív-tüdő gépre kötik. Marco Zenati, a pittsburghi egyetem szívsebésze szerint működő szíven a kulcslyuksebészeti módszerek nem váltak be, túl sok apró bemetszést kell ejteni, a bal tüdőt pedig a hozzáférés érdekében részben „le kell ereszteni”, amihez altatásra van szükség. Hogy mégis felmerül az ambuláns szívműtét lehetősége a nem túl távoli jövőben, az az egyetlen kulcslyukbemetszésen keresztül szívfelszínre juttatható apró operáló robot (a szívmászó) fejlesztésének köszönhető. Ma leginkább csak a szív bal elülső felszínén, jól hozzáférhetően futó artérián keresztül férnek hozzá a sebészek a szív beszűkült ereihez, hogy tágítást végezzenek rajtuk. A szív felületén mozgó minirobot viszont a szabad kézzel nem hozzáférhető egyéb erekhez is könnyen eljuthat. Így altatás nélkül, a tüdő funkciójának leállítását mellőzve, gyorsan és fájdalommentesen cseréltethetjük majd szűk koszorúereinket tágabbakra – így vacsorára épp haza is érhetünk.

Hogy a koszorúereken végrehajtott procedúra a szív leállításával, óriási vérveszteséggel, komoly fertőzésveszéllyel és hosszú rehabilitációval járó folyamatból gyors és járóbetegként átélhető beavatkozássá válhat, csak részben az orvosok érdeme. A babérok jelentős részét az önműködő mozgásra képes operáló eszközöket tervező mérnökök aratják majd le. A véráramban úszó nanorobotok ma is a fantázia világához tartoznak, de a mini-(néhány milliméteres) változatok némelyike már létezik. Első generációjuk a fülön, a szemen vagy a tüdőn át kerülhet be a szervezetbe, hogy gyógyszert juttasson a megfelelő helyre, szövetmintát vegyen vagy orvosi eszközt szereljen fel. Egyelőre állatokon tesztelik a prototípusokat, de a közeljövőben – Brad Nelson, a svájci Szövetségi Technológiai Intézet (EHT) New Scientistnek nyilatkozó munkatársa szerint akár öt éven belül – sor kerülhet az első, emberen végzett próbára is.

Mindez az 1970-es években, a „kulcslyuksebészet”-tel indult. Ekkor a méretes bőrmetszés helyett a sebész egy centiméter átmérőjű lyukakon keresztül vezeti a beteg testébe a sebészeti műszereket, amelyeket kívülről irányít. Már ezzel csökkenthető a vérveszteség, a fájdalom és a gyógyulás ideje.

A kulcslyuksebészettől nemrég jutottunk el a Da Vinci-robotig. Magyarországon 2007 márciusában alkalmazták először ezt az eszközt, amikor egy méhnyakdaganatos betegen hajtottak végre operációt. A Da Vinci-robotot már akkor is sok országban használták, Amerikában az urológiai műtétek jó harminc százalékát ezzel végezték. Csehországban már akkor három ilyen robot működött, és az általános sebészet szinte minden területén bevetették. Míg ezt az eszközt a sebész saját kezével, a műtőasztaltól néhány méternyi távolságból, kívülről irányítja, addig az újabb generációt már számítógép segítségével vezérli. A kézremegés teljesen kizárva.

Bár az emberi test anatómiájának megértéséhez nagyban hozzájáruló reneszánsz itáliai festőről elnevezett eszközt robotnak titulálják, szó szerint mégsem az, hiszen kézzel irányítják. Ám a valódi robotsebészet is számtalan módon fejleszthető. Különböző olyan, kígyóhoz hasonló robot kifejlesztésén dolgoznak, amelyek segítségével elérhetővé válnak majd a nehezen megközelíthető területek. Az egyik ilyen robot az „i-Snake” nevet kapta. A sebész egy, a szemére illesztett eszközzel, a látásával irányítja. A fejlesztője szerint négy éven belül betegeken is tesztelhető lesz majd.

Minél kisebb méretű eszközöket sikerül kifejleszteni, annál közelebb kerülnek az orvosok ahhoz, hogy szokatlan úton juttathassák az orvosi eszközöket a beteg testébe. Létezik már olyan miniatűr kamera, amely csupán kapszulányi méretű, így a beteg gond nélkül lenyelheti. Ilyet ma már sok magyar kórházban is használnak. A kapszulaműszernek nincs szüksége motorra, a bél izommozgása viszi előre. Ezzel a gyomorbél-specialista a vékonybél teljes hosszáról képet kap, vagyis a bélbetegségek diagnosztizálásához a betegnek végre nem kell lenyelnie a vastag csövet, az endoszkópot.

A kapszulaendoszkóp azonban ma még csak a diagnosztikai munkát képes segíteni, a terápiás beavatkozás lehetőségének hiánya egyelőre korlátozza felhasználhatóságát. Tavaly azonban már beszámoltak az első, a külvilággal mechanikus kapcsolatban egyáltalán nem álló, mégis terápiás kapacitással rendelkező kapszulaendoszkópról. A ma még „nagy”, 12,8 x 33,5 milliméter nagyságú eszközben (a világ legkisebb kapszulája jelenleg 11 x 24 milliméteres) elektromágneses motor kapott helyet, amelyet kétirányú elektronikus kommunikációra képes, bármely számítógépen futtatható szoftver működtet. A kapszula irányítható, motorjának köszönhetően nemcsak a bélmozgások irányában képes mozogni, és adott jelre – mintha hagyományos endoszkóppal dolgozna az orvos – a hozzáillesztett fémcsipeszt képes elhelyezni a vérzésforrásnál, és ezzel elállítani a gyomorvérzést. A terápiás kapszula napi realitássá válásáig számos fejlesztést kell még elvégezni az egyelőre csak fantommodellen tesztelt eszközön. A méretét feltétlenül csökkenteni kell, hogy könnyen lenyelhető legyen.

A 16 lábú, külső erőforrásról hajtott (a másodpercenként körülbelül 100-szor fluktuáló mágneses mezőben, annak frekvenciájától függően bármely irányban mozogni képes) 5 milliméter hosszú és 1 milliméter átmérőjű „ViRob” képes gyógyszert szállítani a rákos elváltozás egyébként megközelíthetetlen centrumába, amely akár a tüdő legkisebb légutacskájában is megbújhat. A fül-orr-gégészek olyan apró szervpótlásokat hajthatnak végre vele a belső fülben, amely korábban hosszú, nehéz műtétek árán volt csak lehetséges.

A ViRobhoz hasonló technikával mozgatott, de még kisebb, szembe injektálható zürichi csodagépet – nevezzük szemsiklónak – az orrán kiemelkedő tüske miatt rajzszögnek álcázott űrhajónak nézhetné valaki, amennyiben látná. Azonban az operáló is csak speciális mikroszkóppal képes követni a tizedmilliméterekben mérhető, a kézremegést teljesen kiküszöbölő fémszerkezetet, ami méreténél fogva képes gyógyszert szállítani a szem ideghártyájához, a retinához, vagy mérni a hártya oxigénellátását.

A szíven végzett beavatkozások sosem tartoztak a rutinműtétek közé és ma is hatalmas kihívást jelentenek. A hagyományos eljárás során a szívet megállítják és a beteget a légzés és a vérkeringés fenntartása érdekében szív-tüdő gépre kötik. Marco Zenati, a pittsburghi egyetem szívsebésze szerint működő szíven a kulcslyuksebészeti módszerek nem váltak be, túl sok apró bemetszést kell ejteni, a bal tüdőt pedig a hozzáférés érdekében részben „le kell ereszteni”, amihez altatásra van szükség. Hogy mégis felmerül az ambuláns szívműtét lehetősége a nem túl távoli jövőben, az az egyetlen kulcslyukbemetszésen keresztül szívfelszínre juttatható apró operáló robot (a szívmászó) fejlesztésének köszönhető. Ma leginkább csak a szív bal elülső felszínén, jól hozzáférhetően futó artérián keresztül férnek hozzá a sebészek a szív beszűkült ereihez, hogy tágítást végezzenek rajtuk. A szív felületén mozgó minirobot viszont a szabad kézzel nem hozzáférhető egyéb erekhez is könnyen eljuthat. Így altatás nélkül, a tüdő funkciójának leállítását mellőzve, gyorsan és fájdalommentesen cseréltethetjük majd szűk koszorúereinket tágabbakra – így vacsorára épp haza is érhetünk.

Dr. Varga Zoltán
a szerző cikkei

hirdetés
Olvasói vélemény: 0,0 / 10
Értékelés:
A cikk értékeléséhez, kérjük először jelentkezzen be!
hirdetés