I en medicinsk første har kirurger brugt en robot til at operere inden i det menneskelige øje, hvilket i høj grad forbedrer nøjagtigheden af en delikat operation for at fjerne fin membranvækst på nethinden. En sådan vækst forvrænger synet og kan, hvis det ikke efterlades, føre til blindhed i det berørte øje.
I øjeblikket udfører læger denne almindelige øjenkirurgi uden robotter. Men i betragtning af nethindens sarte natur og den snævre åbning, hvor man kan operere, kan selv højtuddannede kirurger skære for dybt og forårsage små mængder blødning og ardannelse, hvilket potentielt kan føre til andre former for synsnedsættelse, ifølge forskerne, der testede den nye robotkirurgi i en lille prøve. Pulseringen af blod gennem kirurgens hænder er nok til at påvirke nøjagtigheden af udskæringen, sagde forskerne.
I forsøget på et hospital i Det Forenede Kongerige udførte kirurger en membranfjernelsesoperation på 12 patienter; seks af disse patienter gennemgik den traditionelle procedure, og seks gennemgik den nye robotteknik. Disse patienter i robotgruppen oplevede signifikant færre blødninger og mindre skader på nethinden, viste resultaterne.
Teknikken er "en vision for øjenkirurgi i fremtiden", sagde Dr. Robert E. MacLaren, professor i øjenlæge ved University of Oxford i Storbritannien, der ledede studieteamet og udførte nogle af operationerne, sagde i en udmelding. MacLaren præsenterede resultaterne i dag (8. maj) på det årlige møde i Association for Research in Vision and Ophthalmology (ARVO), der fandt sted denne uge i Baltimore.
"Dette er de tidlige stadier af en ny, kraftfuld teknologi," sagde MacLaren's kollega Dr. Marc de Smet, en øjenlæge i Holland, der hjalp med at designe roboten. "Vi har vist sikkerhed ved en delikat operation. Systemet kan give høj præcision 10 mikron i alle tre primære, hvilket er cirka 10 gange" mere præcist end hvad en kirurg kan gøre, sagde de Smet. (De tre primære retninger er op / ned, venstre / højre og mod hovedet / mod fødderne.)
Membranvækst på nethinden resulterer i en tilstand kaldet epiretinal membran, en almindelig årsag til synsnedsættelse. Nethinden er det tynde lag på bagsiden af øjet, der konverterer lysbølger til nerveimpulser, som hjernen derefter fortolker som billeder.
En epiretinal membran kan dannes på grund af øjetraumer eller tilstande som diabetes, men mere ofte er det forbundet med naturlige ændringer i glaslegemet, det gellignende stof, der fylder øjet og hjælper det med at opretholde en rund form. Når folk bliver ældre, krymper glaslegemet langsomt og trækker væk fra nethindens overflade, og nogle gange rives det.
Membranen er i det væsentlige et ar på nethinden. Det kan fungere som en film, skjule et klart syn, eller det kan forvrænge nethindens form. Membranen kan dannes over makulaen, et område nær midten af nethinden, der skarpt fokuserer billeder, en vigtig proces for at læse eller se fine detaljer. Når der dannes membraner, bliver en persons centrale vision sløret og forvrænget, i en tilstand, der kaldes en makulær pucker.
Fjernelse af membranen kan forbedre synet, sagde MacLaren, men operationen er meget kompliceret. Membranen er kun ca. 10 mikrometer tyk, eller ca. en tiendedel af bredden af et menneskehår, og den skal dissekeres fra nethinden uden at skade nethinden… alt sammen mens øjet af den bedøvede patient vrimler med hvert hjerteslag, sagde MacLaren .
I lyset af behovet for sådan præcision udviklede de Smet og hans hollandske gruppe et robotsystem i løbet af cirka 10 år. Robotassisteret kirurgi er nu almindelig, især til fjernelse af kræftsvulster og syge væv, som i tilfælde af hysterektomier og prostatektomier. Men det er aldrig blevet prøvet på det menneskelige øje i betragtning af den nøjagtige præcision, der er nødvendig, sagde forskerne.
De Smets gruppe havde en arbejdsmodel for robotsystemet i 2011, udtænkt af de Smet og Maarten Steinbuch, en ingeniørprofessor ved University of Eindhoven i Holland. De demonstrerede systemets brugbarhed i 2015 på svin, der har samme øjne som mennesker.
MacLaren's team brugte først systemet på et menneske, en 70 år gammel præst fra Oxford, England, i september 2016. Efter succes med operationen gennemførte MacLaren's team en undersøgelse af 11 patienter til i en randomiseret klinisk forsøg i håb om at måle robotsystemets nøjagtighed sammenlignet med den menneskelige hånd.
Roboten fungerer som en mekanisk hånd med syv uafhængige motorer, der kan gøre bevægelser så nøjagtige som 1 mikron. Robotten fungerer inde i øjet gennem et enkelt hul, der er mindre end 1 mm i diameter og går ind og ud af øjet gennem det samme hul under forskellige trin i proceduren. Men kirurgen har kontrol ved hjælp af en joystick og berøringsskærm til at manøvrere robothånden, mens den overvåger bevægelser gennem driftsmikroskopet, forklarede MacLaren.
I løbet af forsøget udviklede to patienter, der gennemgik robotkirurgien, mikroblødninger, hvilket betyder lidt blødning, og den ene oplevede en "nethindetrykning", hvilket betyder, at der var en øget risiko for nethindetrå og løsrivning. I den traditionelle kirurgigruppe oplevede fem patienter mikroblødninger, og to havde nethindeaftryk.
MacLaren sagde, at den nøjagtighed, der tilbydes af robotanlægget, muliggør nye kirurgiske procedurer, som kirurger har drømt om, men som de var for vanskelige at gennemføre. For eksempel sagde MacLaren, at han håber, at det næste gang skal bruge det robotiske system til at placere en fin nål under nethinden og injicere væske igennem det, hvilket kan hjælpe med nethinden genterapi, en lovende ny behandling for blindhed.
"Robotteknologien er meget spændende, og evnen til at operere under nethinden sikkert vil repræsentere et stort fremskridt i udviklingen af genetiske og stamcellebehandlinger for nethindesygdom," fortalte MacLaren til Live Science.
Det kirurgiske system blev udviklet af Preceyes BV, et hollandsk medicinsk robotikfirma etableret ved University of Eindhoven af de Smet og andre.
