Μία ομάδα Ελλήνων, Βρετανών και άλλων ερευνητών αναπτύσσουν ένα φορετό στο χέρι ρομποτικό σύστημα χειρουργικής.

Τα εν λόγω εξωσκελετικά εργαλεία επιτρέπουν στους χειρουργούς να κάνουν τις φυσικές επιδέξιες κινήσεις τους, ενώ ταυτόχρονα τους παρέχουν τη δυνατότητα να «αισθάνονται», να «βλέπουν», να ελέγχουν και να πλοηγούνται στο χειρουργικό περιβάλλον στο σώμα του ασθενούς.

Η συγκεκριμένη ρομποτική ιατρική τεχνολογία αναπτύσσεται στο πλαίσιο του ευρωπαϊκού προγράμματος SMARTsurg, που άρχισε πρόσφατα και θα ολοκληρωθεί στο τέλος του 2019, με χρηματοδότηση σχεδόν 4 εκατ. ευρώ από την ΕΕ, μέσω του «Ορίζοντα 2020».

Το πρόγραμμα συντονίζεται από το Εργαστήριο Ρομποτικής του Μπρίστολ, που έχουν δημιουργήσει από κοινού το Πανεπιστήμιο της Δυτικής Αγγλίας και το Πανεπιστήμιο του Μπρίστολ. Το ρομποτικό εργαλείο βασίζεται σε σχέδιο της Ελληνίδας μηχανικού ρομποτικής Αντωνίας Τζεμανάκη του ίδιου εργαστηρίου.

Στο πρόγραμμα συμμετέχουν επίσης από ελληνικής πλευράς το Ελληνικό Κέντρο Έρευνας και Τεχνολογικής Ανάπτυξης (ΕΚΕΤΑ) και και το Ιδιωτικό Πολυιατρείο Ορθοπεδικής Χειρουργικής Αθλητικών Κακώσεων και Αποκατάστασης (TheMIS) στη Θεσσαλονίκη.

Ρομποτικά συστήματα αυτού του είδους αποσκοπούν στην υποβοήθηση των χειρουργών, ώστε να βελτιώνεται η απόδοσή τους σε ουρολογικές, καρδιαγγειακές και ορθοπεδικές επεμβάσεις, ενώ μελλοντικά μπορεί να αξιοποιηθούν και σε πιο πολύπλοκα χειρουργεία.

Το εξωσκελετικό εργαλείο εφαρμόζει στο χέρι του γιατρού και εισχωρεί στο σώμα του ασθενούς. Διαθέτει αίσθηση αφής στα ρομποτικά δάχτυλά του, επιτρέποντας στον χειρουργό να ‘νιώθει' τους ιστούς και τα όργανα, όπως στην παραδοσιακή χειρουργική.

Το εργαλείο θα συνδυάζεται με «έξυπνα» γυαλιά (της γαλλικής εταιρείας Optinvent) που θα φορούν στα μάτια τους οι χειρουργοί και με τα οποία θα έχουν μια ρεαλιστική ζωντανή απεικόνιση του εσωτερικού του σώματος, καθώς θα χρησιμοποιούν το ρομποτικό χέρι-εργαλείο.

χειρουργικές επεμβάσεις

Η Α.Τζεμανάκη αποφοίτησε από το Τμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Ηλεκτρονικών Υπολογιστών του Αριστοτελείου Πανεπιστημίου Θεσσαλονίκης. Πήρε το διδακτορικό της στην ιατρική ρομποτική από το Εργαστήριο Ρομποτικής του Μπρίστολ, όπου από φέτος τον Ιανουάριο εργάζεται ως ερευνήτρια-μηχανικός στο πεδίο της χειρουργικής ρομποτικής.

Κείμενο από το ΑΠΕ-ΜΠΕ, βίντεο από το http://ictnews.az

Μια 51χρονη γυναίκα, που ήταν τελείως κωφή λόγω κάποιας σπάνιας αυτοάνοσης πάθησης, είναι η πρώτη ασθενής στον κόσμο, που στο εσωτερικό τμήμα του δεξιού της αυτιού (έσω ωτός) πραγματοποιήθηκε με επιτυχία ρομποτική επέμβαση για την τοποθέτηση ενός ηλεκτρονικού κοχλιακού εμφυτεύματος, προκειμένου να βελτιωθεί η ακοή της.

Η γυναίκα είναι πλέον σε θέση να επικοινωνεί σε ένα βαθμό ακόμη και μέσω του τηλεφώνου.

Η κλινική δοκιμή με την βοήθεια ρομπότ έγινε από γιατρούς και βιοϊατρικούς μηχανικούς του Πανεπιστημίου της Βέρνης στην Ελβετία, με επικεφαλής τον καθηγητή Στέφαν Βέμπερ και παρουσιάσθηκε στο περιοδικό ρομποτικής "Science Robotics".

Μεταξύ των ερευνητών ήταν ο ελληνικής καταγωγής δρ Γιώργος Μαντοκούδης, επικεφαλής του Κέντρου Κοχλιακών Εμφυτευμάτων του Ωτορινολαρυγγολογικού Τμήματος του Πανεπιστημίου και του Πανεπιστημιακού Νοσοκομείου της Βέρνης.

Το ρομποτικό σύστημα, το οποίο αποδείχθηκε ασφαλές, διαθέτει μια οπτική κάμερα που κατευθύνει το ρομπότ με ακρίβεια της τάξης των 25 μικρομέτρων (εκατομμυριοστών του μέτρου), εξελιγμένους αισθητήρες, καθώς και ένα ρομποτικό βραχίονα υψηλής ακριβείας, της μεγαλύτερης από κάθε άλλη ιατρική ρομποτική συσκευή του είδους της.

Χάρη στο νέο ρομποτικό χειρουργικό σύστημα, οι επιστήμονες ελπίζουν ότι θα βελτιώσουν την αποτελεσματικότητα των επεμβάσεων για την εισαγωγή κοχλιακών εμφυτευμάτων, μια διαδικασία πολύ λεπτή, όπου το παραμικρό λάθος μπορεί να κάνει ανεπανόρθωτη ζημιά στο αυτί του ασθενούς.

Τα κοχλιακά εμφυτεύματα ενεργοποιούν μέσω ηλεκτρισμού τα ακουστικά νεύρα. Κάθε χρόνο γίνονται από γιατρούς περίπου 65.000 επεμβάσεις κοχλιακών εμφυτευμάτων παγκοσμίως, αλλά στο ένα τρίτο των περιπτώσεων (30% έως 35%) οι ασθενείς με το εμφύτευμα δεν βλέπουν σημαντική βελτίωση στην ακοή τους, εν μέρει λόγω προβλημάτων κατά τη χειρουργική διαδικασία. Η ρομποτική επέμβαση ελπίζεται ότι θα βελτιώσει την αποτελεσματικότητα της εμφύτευσης μελλοντικά.

Στην πρώτη αυτή κλινική δοκιμή, το μεγαλύτερο μέρος της διαδικασίας έγινε από τους γιατρούς και το ρομπότ ανέλαβε να κάνει ένα από τα πιο ριψοκίνδυνα στάδια της επέμβασης: να ανοίξει μια μικροσκοπική τρύπα στο οστό του κρανίου που περιβάλλει το αυτί, χωρίς να προκαλέσει τραυματισμό στα νεύρα και στους γειτονικούς ιστούς. Το ρομπότ έκανε το καθήκον του, χωρίς άμεση οπτική καθοδήγηση από τον γιατρό.

Οι ερευνητές ανέφεραν ότι και το τελικό βήμα της επέμβασης, η σύνδεση ενός λεπτού ηλεκτροδίου στον κοχλία, μπορεί να γίνει ρομποτικά.

Οι επιστήμονες συνεργάζονται ήδη με μια εταιρεία ιατρικής ρομποτικής και μια εταιρεία κοχλιακών εμφυτευμάτων για να προωθήσουν εμπορικά το νέο σύστημα στα νοσοκομεία. Στόχος τους είναι να βελτιώσουν περαιτέρω το ρομποτικό σύστημα, ώστε να γίνει πιο αυτόνομο στο μέλλον, καθώς επίσης να κάνει και άλλα πράγματα, όπως η χορήγηση φαρμάκων στο έσω ους.

Από το ΑΠΕ-ΜΠΕ

Η εν λόγω διεπαφή εγκεφάλου-μηχανής δημιουργήθηκε από το Εργαστήριο Επιστήμης των Υπολογιστών και Τεχνητής Νοημοσύνης του ΜΙΤ με επικεφαλής την διευθύντρια Ντανιέλα Ρας, σε συνεργασία με νευροεπιστήμονες του Πανεπιστημίου της Βοστώνης.

Ο παρατηρητής που βλέπει κάποιο λάθος του ρομπότ, τού στέλνει σε πραγματικό χρόνο με τη σκέψη του ένα μήνυμα διόρθωσης και το ρομπότ ανταποκρίνεται άμεσα. Ο άνθρωπος πρέπει να φορά στο κεφάλι του απλώς μια κάσκα ηλεκτροεγκεφαλογραφίας, που καταγράφει την ηλεκτρική εγκεφαλική δραστηριότητά του.

Ο παρατηρητής που βλέπει κάποιο λάθος του ρομπότ, τού στέλνει σε πραγματικό χρόνο με τη σκέψη του ένα μήνυμα διόρθωσης και το ρομπότ ανταποκρίνεται άμεσα. Ο άνθρωπος πρέπει να φορά στο κεφάλι του απλώς μια κάσκα ηλεκτροεγκεφαλογραφίας, που καταγράφει την ηλεκτρική εγκεφαλική δραστηριότητά του. Δεν χρειάζεται ούτε η εμφύτευση κάποιου «τσιπ» στον εγκέφαλο, ούτε προηγούμενη εκπαίδευση του ανθρώπου.

Καθώς ο άνθρωπος βλέπει το λάθος του ρομπότ, η κάσκα -με τη βοήθεια ενός αλγόριθμου- «πιάνει» μέσα σε κλάσματα του δευτερολέπτου το αυθόρμητο νευρωνικό σήμα διόρθωσης που γεννά ο εγκέφαλος και το στέλνει στο ρομπότ. Οι δοκιμές που έγιναν με πέντε εθελοντές και το βιομηχανικό ρομπότ με την ονομασία «Μπάξτερ» της αμερικανικής Rethink Robotics, έδειξαν ότι το ρομπότ μπορεί να αναγνωρίζει το σήμα λάθους και να το «μεταφράζει» σε εντολή για να διορθώσει αυτό που κάνει.

Απώτερος στόχος είναι τα ρομπότ να μπορούν να διαβάσουν το μυαλό των ανθρώπων μέσα από την καθόλου εύκολη «μετάφραση» της ανθρώπινης γλώσσας και σκέψης σε σήματα κατανοητά από τις μηχανές. Αυτή η τεχνολογία «τηλεπαθητικής» επικοινωνίας μεταξύ ανθρώπων-μηχανών θα μπορούσε να έχει μια πληθώρα βιομηχανικών, ιατρικών και άλλων εφαρμογών, από την αλληλεπίδραση οδηγών-αυτόνομων οχημάτων και στρατιωτών-οπλικών συστημάτων έως την αλληλεπίδραση εργατών-βιομηχανικών ρομπότ και παράλυτων ανθρώπων-ρομποτικων άκρων.

«Φαντασθείτε να μπορείτε να πείτε σε ένα ρομπότ να κάνει κάτι αμέσως, χωρίς να χρειάζεται να πληκτρολογήσετε κάποια εντολή, να πιέσετε κάποιο κουμπί ή να πείτε κάτι», δήλωσε η Ρας.

Από το ΑΠΕ-ΜΠΕ

Χειρουργοί στη Βρετανία για πρώτη φορά στον κόσμο χρησιμοποίησαν ρομπότ σε επέμβαση που πραγματοποίησαν στο εσωτερικού ματιού ηλικιωμένου ασθενούς, προκειμένου να αποκαταστήσουν την όρασή του.

Τα ρομπότ εδώ και χρόνια χρησιμοποιούνται από τους χειρουργούς σε διάφορες επεμβάσεις, αλλά ποτέ έως τώρα στην οφθαλμοχειρουργική για επέμβαση στο εσωτερικό του ματιού

Οι γιατροί του Νοσοκομείου Τζον Ράντκλιφ του Πανεπιστημίου της Οξφόρδης, με επικεφαλής τον καθηγητή Ρόμπερτ ΜακΛάρεν, καθοδήγησαν το ρομπότ, ώστε να αφαιρέσει μια μεμβράνη πάχους μόλις ενός εκατοστού του χιλιοστού από το μάτι ενός 70χρονου ιερωμένου, σύμφωνα με το BBC.

Ο ασθενής είχε αναπτύξει μια μεμβράνη στο πίσω μέρος του ματιού του, η οποία, πιέζοντας τον αμφιβληστροειδή φακό, είχε δημιουργήσει μια οπή, που είχε ως συνέπεια την απώλεια της κεντρικής όρασης. Η ρομποτική επέμβαση αποκατέστησε πλήρως την όρασή του.

Οι οφθαλμίατροι ευελπιστούν ότι ανοίγει πλέον ο δρόμος για ρομποτικές επεμβάσεις μέσα στα μάτια, οι οποίες σήμερα μπορούν να γίνουν μόνο από τα ανθρώπινα χέρια.
«Η εγχείρηση στο πίσω μέρος του ματιού απαιτεί μεγάλη ακρίβεια και η πρόκληση για το ρομποτικό σύστημα είναι να καταφέρει να κάνει την επέμβαση μέσω μιας μικροσκοπικής οπής στο τοίχωμα του ματιού, χωρίς να προκαλέσει βλάβη καθώς κινείται. Τα περισσότερα ρομπότ στα χειρουργεία είναι μεγάλα, ενώ αυτό είναι πολύ μικρό - τα πάντα έπρεπε να συρρικνωθούν», δήλωσε ο Μακλάρεν.

Το οφθαλμοχειρουργικό ρομπότ με την ονομασία Preceyes κατασκευάσθηκε από την ομώνυμη νεοφυή ολλανδική εταιρεία-τεχνοβλαστό του Πανεπιστημίου Τεχνολογίας του Αϊντχόβεν. Ο οφθαλμοχειτουργός χρησιμοποιεί ένα χειριστήριο και μια οθόνη αφής για να καθοδηγήσει τις κινήσεις του ρομποτικού συστήματος μέσα στο μάτι, ενώ ταυτόχρονα παρακολουθεί την πρόοδο της επέμβασης μέσω μικροσκοπίου. Το ρομπότ, που δρα ως μηχανικό χέρι, έχει μεγαλύτερη σταθερότητα από ένα ανθρώπινο χέρι, καθώς δεν τρέμει καθόλου.

Θα ακολουθήσει η κλινική δοκιμή του ρομποτικού συστήματος σε 12 ασθενείς, ώστε να επιβεβαιωθεί πως αυτό κάνει ό,τι και ένας γιατρός, με μεγαλύτερη ακόμη ακρίβεια. «Ελπίζω ότι το ρομπότ θα μας επιτρέψει να κάνουμε νέες πιο πολύπλοκες και πιο λεπτές επεμβάσεις, που είναι σήμερα αδύνατες με το ανθρώπινο χέρι», ανέφερε ο ΜακΛάρεν.

Η κατασκευάστρια ολλανδική εταιρεία δήλωσε αισιόδοξη ότι τελικά το ρομπότ της θα είναι δυνατό να χρησιμοποιηθεί και εκτός της χειρουργικής αίθουσας, στα ιατρεία των οφθαλμιάτρων. Προς το παρόν, πάντως, η εταιρεία έχει κατασκευάσει μόνο ένα πρωτότυπο σύστημα, ενώ η τιμή αγοράς του δεν έχει γίνει γνωστή.

ΠΗΓΗ: ΑΠΕ-ΜΠΕ