Ультразвук показывает тень на печени – но действительно ли это – опухоль? Часто, единственный способ окончательно ответить на этот вопрос состоит в том, чтобы сделать биопсию, процедуру, в которой доктор использует длинную иглу, чтобы удалить часть подозреваемой ткани, которую пошлют в лабораторию для тестирования. Однако размещение иглы биопсии с точностью совсем не легко. С одной стороны доктор должен быть уверен в достижении подозреваемой ткани – и не здоровой ткани просто миллиметры стороне.
С другой стороны, игла не должна повреждать вены, пути нерва и органы, такие как легкие, и не может проникнуть через костистые структуры, такие как ребра. Чтобы получить обзор, врачи начинают, делая обследование методом компьютерной томографии, которое они используют, чтобы вывести иглу к правильному положению. Те же самые проблемы возникают в лечении, которое использует иглы для прямого нагревания, охлаждения или высокоэнергетических лучей в злокачественную ткань, таким образом разрушая опухоль.Объединение точности робота и экспертных знаний врачей
Скоро, точно помещающие иглы станут быстрее благодаря роботизированной руке, которую исследователи от Института Фраунгофера Машиностроения и группы IPA Автоматизации Проекта для Автоматизации в Медицине и Биотехнологии PAMB и Институт Фраунгофера Медицинского Изображения, Вычисляя MEVIS изменили определенно с этой целью. «Принимая во внимание, что люди изо всех сил пытаются поместить этот вид иглы, трудно разбить робот, разработанный для цели», говорит Андреас Ротфусс, исследователь в PAMB. «Наша система удаляет трудности для врачей, оставляя их в контроле». Другими словами, робот делает то, что он прилагает все усилия – расположение правильного пути и расположение руководства иглы так, чтобы не было никакого риска удара или повреждения или доктор или пациент. После того доктор снова принимает управление и вставляет иглу в ткань. «Потребности человека 30 минут, чтобы поместить иглу, но с помощью робота это сокращено к пяти минутам самое большее», говорит Ротфасс.
Чтобы начать процедуру, доктор начинает, делая обследование методом компьютерной томографии пациента. На этот раз, однако, манипулятор сопровождает просмотр, используя инструмент калибровки, чтобы определить идеальное положение, чтобы предназначаться для отдельного момента по изображению. Программное обеспечение от Фраунгофера МЕВИСА анализирует изображение и поддерживает доктора в размещении виртуальной иглы, показывая иглу по изображению. Если вместо биопсии доктор назначает лечение – стремящийся разрушить опухоль, подавая тепло, например – программное обеспечение моделирует, как тепло распространится через ткань.
Последний шаг должен определить количество игл и их положений, требуемых уничтожить всю опухоль. После того инструмент калибровки манипулятора заменен руководством иглы. Робот перевозит справочник по расчетному положению и помещает его в кожу под правильным углом. Однако это не вставляет саму иглу: это оставляют доктору, который выдвигает иглу в ткань шаг за шагом через руководство иглы, удерживаемое в месте роботом.
Меньше радиоактивного облучения для доктора и пациентаЧтобы гарантировать, что игла находится в запланированном положении, врачи берут рентген в качестве части стандартной процедуры, поскольку они вставляют иглу в ткань. Здесь, также, робот предлагает несколько преимуществ.
В обычной вставке иглы врачи держат иглу в месте вручную, затеняя часть рентгена. Это также выставляет руки врачей радиации каждый раз, когда контролирующее изображение взято. Теперь, робот, непроницаемый для радиации, может держать иглу в месте с ее руководством иглы.
Есть также значительное сокращение радиоактивного облучения пациента – доктор вставляет иглу через руководство, устраняя уменьшение иглы. В результате количество контроля рентгена значительно сокращено.
Исследователи продемонстрируют свое развитие на ярмарке MEDICA в Дюссельдорфе с 14 – 17 ноября (Зал 10, Стенд G05). Манипулятор будет помещать свое руководство иглы по прозрачной пластмассовой коробке вместе с искусственными ребрами и опухолью, включенной в прозрачный полимер. Это позволит посетителям видеть точно, где игла.
Исследователи надеются, что система могла достигнуть рынка приблизительно через три года.