Мягкий эндоскоп для мозга
Мозг – это хрупкая, сложная сеть плотно упакованных нервных клеток, каждая из которых играет свою роль. Когда возникает необходимость в терапии заболеваний мозга, хирурги должны иметь возможность ориентироваться в этой деликатной среде, чтобы точно воздействовать на целевые области, не нанося вреда здоровым клеткам.
В нейрохирургических процедурах малоинвазивная хирургия, то есть введение прямого инструмента (например, катетера), является обычной практикой в различных областях применения, начиная от биопсии и лазерной абляции, заканчивая доставкой лекарств и эвакуацией жидкости.
Ограничением жесткого катетера является его низкая точность в условиях смещающихся тканей мозга, а также деформация и повреждение тканей, которую он может вызвать. Остается открытой проблема доступа к глубоко расположенным анатомическим структурам, ограничивающая как предоперационное планирование, так возможности хирургического вмешательства.
Исследователи из Имперского колледжа Лондона создали нейрохирургическую платформу, способную вводить мягкий управляемый катетер для широкого спектра диагностических и терапевтических манипуляций с возможностью адресной доставки лекарств.
Слева: консоль хирурга с визуальным интерфейсом. Справа: управляемый привод катетера, установленный на нейрохирургическом роботе.
Система включает в себя гибкий катетер, позволяющий избежать повреждения тканей мозга во время лечения, и роботизированную руку с поддержкой искусственного интеллекта, помогающую хирургам направлять его через ткани мозга.
Катетер состоит из четырех взаимосвязанных сегментов, которые скользят относительно друг друга, обеспечивая гибкую навигацию.
Искусственный интеллект собирает информацию о действиях хирурга и ответной реакции тканей мозга, чтобы направлять катетер с максимальной точностью.
Чтобы протестировать систему, исследователи ввели гибкий катетер в мозг двух живых овец в лаборатории ветеринарной медицины Миланского университета. Овцам давали обезболивающее и в течение недели круглосуточно наблюдали за признаками дистресса, а затем изучили структурное воздействие катетера на ткани мозга.
Они не обнаружили никаких признаков боли, повреждения тканей или инфекции после имплантации катетера. Если такие же результаты будут достигнуты у людей, то уже через четыре года он может быть внедрен в практическую медицину.
В случае успеха новый метод малоинвазивной роботизированной хирургии головного мозга повысит безопасность и эффективность современных нейрохирургических процедур, где требуется точное нацеливание лечебных и диагностических систем, например, при локализованной генной терапии. Он поможет уменьшить повреждение тканей во время операции, а также ускорить восстановление пациента и сократить продолжительность пребывания в больнице.
Статья R.Secoli et al. Modular robotic platform for precision neurosurgery with a bio-inspired needle: System overview and first in-vivo deployment опубликована в журнале PLOS ONE.
Аминат Аджиева, портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru по материалам Imperial College London: New flexible, steerable device placed in live brains by minimally invasive robot.