211service.com
Darbojas pukstošā sirdī
Labot sirdi ir grūti. Atsevišķas procedūras ir jāveic stacionāram orgānam, tāpēc sirds tiek apturēta un pacientam tiek uzlikts kardiopulmonālais apvedceļš. Bet sirdsdarbības apturēšana palielina smadzeņu bojājumu risku. Tagad pētnieki no Hārvarda universitātes un Bostonas Bērnu slimnīcas pārbauda robotizētu sistēmu, kas varētu palīdzēt ķirurgiem veikt parastu vārstuļu remontu, kamēr sirds pukst. Sistēma izmanto 3-D ultraskaņas attēlus, lai prognozētu un kompensētu sirds kustību, lai ķirurgs varētu strādāt ar pacienta mitrālā vārstuļa kustību, kad tas kustas.
Kustīgais mērķis: Šī ierīce ļauj ķirurgiem piestiprināt mazus enkurus audiem pukstošās sirds iekšpusē, kompensējot sirds kustību.
Aptuveni 50 000 cilvēku gadā ASV vien saņem mitrālā vārstuļa operāciju, saka Roberts Hovs , Hārvardas inženierzinātņu profesors un projekta pētnieks. Tā ir steidzama klīniska problēma.
Procedūras mērķis ir samazināt vārsta izmēru. Tradicionāli to dara, ap vārstu uzliekot stingru gredzenu un sašujot to vietā ar roku.
Mēs zinām, kā remontēt vārstus. Bet pacienti un ārsti vēlas ātrāku atveseļošanos, saka Marks Gillinovs, Klīvlendas klīnikas sirds ķirurgs, kurš nebija iesaistīts pētījumā. Var paiet divi vai trīs mēneši, līdz pacients atveseļojas pēc atvērtas sirds procedūras; ja sirds nebūtu jāaptur, atveseļošanās laiks varētu ievērojami samazināties. Operācijas veikšana ar pukstošu sirdi arī sniegtu ķirurgam tūlītēju atgriezenisko saiti par procedūras efektivitāti. Jūs tāpat zinātu, vai vārsts darbojas labi, saka Gillinovs.
Hovs saka, ka turklāt vairāki pētījumi liecina, ka sirdsdarbības apturēšana var izraisīt ilgtermiņa kognitīvo deficītu un ka īpaši vecāki vai vāji cilvēki ne vienmēr labi reaģē uz apiešanas mašīnām. Viņš cer, ka viņa sistēma padarīs sirds operācijas drošākas.
Atšķirībā no tradicionālā mitrālā vārstuļa remonta, Howe procedūra neietver pašas sirds atvēršanu. Tā vietā orgānā tiek ievietota doba adata. Adatu izmanto, lai sirdī ievietotu mazus enkurus un piestiprinātu tos audiem ap mitrālā vārstuļa. Pēc tam enkurus var savilkt kopā ar šuvju stiepli, lai samazinātu vārsta atveres izmēru. Izaicinājums šeit ir tāds, ka [lai piestiprinātu enkurus], mums ir jāseko līdzi sirds audu atrašanās vietai, jo sirds nepārtraukti pārvietojas, saka Hovs. Howe komanda izvēlējās izmantot 3-D ultraskaņu, lai vizualizētu sirds kustību, jo ar citām attēlveidošanas metodēm, piemēram, video, orgāna iekšējās struktūras būtu paslēptas ar cirkulējošām asinīm.
Dati no 3-D ultraskaņas attēliem tiek analizēti, izmantojot īpašu programmatūru, ko uzrakstījuši pētnieki. Programmatūra var paredzēt, kur sirds audi būs aptuveni 70 līdz 100 milisekundes nākotnē, tāpēc var attiecīgi pielāgot rokas ķirurģiskā instrumenta gala pozīciju. Instrumentā esošie sensori arī nosaka, vai tas nonāk saskarē ar audiem. Mēs varam ļoti ātri noteikt, ja lietas ievērojami atšķiras no prognozētā, un pēc tam atvilkt [instrumentu], lai to novērstu, saka Hovs.
Pēc īstu siržu kustības izpētes pētnieki izstrādāja putu modeli, lai pārbaudītu, vai viņu ierīce palielināja nelielas ķirurgu grupas veiklību, kam tika lūgts piestiprināt enkurus pie putām noteiktās pozīcijās. Howe saka, ka ķirurgu darbība tika ievērojami uzlabota, kad viņi izmantoja kustību kompensācijas sistēmu. Bez tā bija daudz augstāks atteices līmenis, un arī viņu pielietotie spēki bija daudz lielāki, viņš saka. Klīniskā vidē pārāk liela spēka pielikšana vārstam var sabojāt sirds audus. Howe saka, ka sistēma ļauj ķirurgiem piestiprināt enkurus viena līdz divu milimetru attālumā no paredzētās pozīcijas, kas ir labi, ņemot vērā sirds audu elastību.
Tas ir ļoti daudzsološs pētījums, saka Cenks Čavušolu , Case Western Reserve universitātes elektrotehnikas un datorzinātņu asociētais profesors. Cavusoglu strādā pie līdzīgas sistēmas, lai ķirurgi varētu veikt koronāro artēriju šuntēšanas operāciju. Lai gan pati procedūra ir diezgan atšķirīga, kustības kompensācijas nepieciešamība ir tāda pati. Cavusoglu saka, ka viņu pārsteidz vārstu remonta instrumenta vienkāršais dizains un pētnieku līdzšinējie rezultāti.
Shelten Yuen , Hārvardas doktorants, kurš strādāja pie kustību kompensācijas sistēmas, saka, ka sākotnējie izmēģinājumi ar dzīvniekiem jau ir sākušies. Taču vēl ir daudz darāmā, lai pilnveidotu rīku. Mana interese ir par papildu sensoru, piemēram, elektrokardiogrammu un spēka sensoru, iekļaušanu, Yuen saka.
Romualds Džinhuss, medicīnas programmatūras sistēmu analītiķis Vidējās tehnoloģijas , Francijā, piekrīt, ka papildu sensori varētu padarīt sistēmu precīzāku. Ginhoux pārsteidza arī ierīces mazais izmērs, kas ir aptuveni tikpat liels kā lodāmurs. Džinhus stāsta, ka 2003. gadā viņš strādāja pie līdzīgiem robotiem sirds operācijām, taču tie bija īstas rokas lielumā.
Juens saka, ka viņš cer padarīt ierīci vēl mazāku un vieglāku, lai tā labāk reaģētu uz nelielu spiedienu, sniedzot ķirurgiem labāku sirds audu sajūtu.