Τεχνολογίες Ιατρικής Πληροφορικής και Ρομποτικά Συστήματα στη Χειρουργική

Η ανάπτυξη των νέων τεχνολογιών πληροφορικής και επικοινωνιών θέτουν τη χειρουργική ως μέσω βελτιωμένης ακρίβειας, σταθερότητας όπου αποτελεί ένα χρήσιμο εργαλείο του σύγχρονου χειρούργου. Η χειρουργική αναδείχθηκε ως ένας από τους πιο κατάλληλους και πρόσφορους τομείς για να υποστηρίξει τις νέες τεχνολογίες και αυτό επιβεβαιώνεται από την ποικιλία και πληθώρα συστημάτων και εφαρμογών που έχουν ήδη αναπτυχθεί και εφαρμόζονται σε καθημερινή βάση.

Τα χειρουργικά ρομπότ έχουν τη δυνατότητα να προσφέρουν στο χειρούργο εργονομία, εστίαση , ευχέρεια στους χειρισμούς του, καθώς μεγαλύτερη ακρίβεια στις κινήσεις του, ώστε να επιτελέσει πιο περίπλοκα καθήκοντα3. Εξωτερικά ρομπότ τύπου ενδοσκοπίου ή εσωτερικά τύπου μικρό-ρομπότ μπορούν εύκολα να εισέλθουν δια μέσου των φυσικών οπών δίνοντας τη δυνατότητα για εκτέλεση χειρουργικών χειρισμών με εξαιρετική ακρίβεια, ενώ μπορούν να επεξεργαστούν απεικονιστικά και ιατρικά δεδομένα του ασθενούς με αποτέλεσμα να σχεδιαστεί και να προγραμματιστεί η ιδανική διαμόρφωση τους ανάλογα με την ανατομία του ασθενούς και να καταστρωθεί το θεραπευτικό σχέδιο δράσης τους στο σημείο της επέμβασης.

Τα ρομποτικά συστήματα ενισχύουν την επιδεξιότητα με διάφορους τρόπους. Τα όργανα με αυξημένους βαθμούς ελευθερίας ενισχύουν εξαιρετικά την ικανότητα του χειρούργου να χειρίζεται τα όργανα και άρα και τους ιστούς6. Αυτά τα συστήματα είναι σχεδιασμένα ώστε να αντισταθμίζουν τον τρόμο των χεριών του χειρούργου μέσω καταλλήλων φίλτρων λογισμικού και υλικού υπολογιστή. Επιπροσθέτως, αυτά τα συστήματα μπορούν να κλιμακώνουν την κίνηση ώστε οι μεγάλες κινήσεις των χειρολαβών ελέγχου να μεταφράζονται σε μικροκινήσεις μέσα στον ασθενή. Ένα ακόμα σημαντικό πλεονέκτημα είναι η αποκατάσταση του σωστού συντονισμού ματιών-χεριών και μιας εργονομικής στάσης. Τα εν λόγω ρομποτικά συστήματα εξαλείφουν την επίδραση του υπομοχλίου, κάνοντας τον χειρισμό των οργάνων πιο διαισθητικό. Με τον χειρούργο καθισμένο σε απόσταση, σε ένα εργονομικά σχεδιασμένο σταθμό εργασίας, τα τρέχοντα συστήματα εξαλείφουν επίσης την ανάγκη να παίρνει ο χειρούργος άβολες στάσεις για να κινεί τα όργανα και να βλέπει την οθόνη. Επίσης, η ενισχυμένη όραση αυτών των συστημάτων είναι αξιοσημείωτη. Η τρισδιάστατη όψη με αντίληψη βάθους είναι μια αξιόλογη βελτίωση σε σχέση με την συμβατική λαπαροσκοπική κάμερα. Επίσης, ένα άλλο πλεονέκτημα είναι η ικανότητα του χειρούργου να ελέγχει άμεσα ένα σταθερό οπτικό πεδίο με αυξημένη μεγέθυνση και δυνατότητα ελιγμών1,4. Όλα αυτά δημιουργούν εικόνες με αυξημένη ανάλυση, που συνδυασμένες με τους αυξημένους βαθμούς ελευθερίας και ενισχυμένη επιδεξιότητα, αναβαθμίζουν εξαιρετικά την ικανότητα του χειρούργου να αναγνωρίζει και να κάνει τομές σε ανατομικές δομές όσο και να πραγματοποιεί μικροαναστομώσεις. Οι κυριότερες αδυναμίες αυτής της τεχνολογίας παραμένει μέχρι και σήμερα η μακρά καμπύλη εκμάθησης , το υψηλό κόστος συντήρησης της συσκευής,

Μέσω ηλεκτρονικών συστημάτων με τεχνητές αισθήσεις, όπως η τρισδιάστατη όραση, η αφή, τα διαγνωστικά βοηθήματα της απεικονιστικής τεχνολογίας έχουν σαν στόχο την ποιοτική αναβάθμιση των αισθήσεων του χειρουργού, που αυξάνει την ικανότητα και την απόδοση του χειρουργού στις χειρουργικές επεμβάσεις 5,6.

Η εικονική πραγματικότητα αναφέρεται σε σύνολο υπολογιστικών τεχνικών και ανάλογων συσκευών που επιτρέπει η πληροφορία να προβληθεί σε ένα προσομοιωμένο περιβάλλον που δίνει όμως την αίσθηση του πραγματικού3. Περιβάλλον εικονικής πραγματικότητας σε συνδυασμό ρομποτικών συστημάτων και τεχνολογιών τηλεπικοινωνιών δίνουν τη δυνατότητα για την από απόσταση διεξαγωγής της χειρουργικής επέμβασης. Στις περιπτώσεις αυτές ο πραγματικός ασθενής χειρουργείται από ρομποτικό σύστημα, το οποίο καθοδηγείται από χειρούργο που βρίσκεται σε απομακρυσμένο σημείο. Ο χειρούργος χρησιμοποιεί το περιβάλλον εικονικής πραγματικότητας όπου αναπαριστά πλήρως και σε πραγματικό χρόνο τη αισθητική εμπειρία του απομακρυσμένου χειρουργικού πεδίου 2.

Επιπλέον η χειρουργική εκπαίδευση και καθοδήγηση έχουν αποκτήσει νέες και ευρύτερες περιοχές εφαρμογών με την ανάπτυξη εφαρμογών τηλε-συμβούλευσης, τηλε-καθοδήγησης και τηλε-επόπτευσης. Στο μέλλον εφαρμογές χειρουργικής με τηλε-παρουσία θα επιτρέπουν στον χειρούργο να επεκτείνει πλήρως και ολοκληρωμένα την πρακτική δεξιοτεχνία και τις ανάλογες ψυχοσωματικές ικανότητες σε απομακρυσμένα σημεία 4.

Τα ρομποτικά συστήματα είναι η πρώτη τεχνολογία στην Ιατρική που δεν συμπληρώνει απλά τον άνθρωπο, δεν είναι απλά όργανα και συσκευές, αλλά προσομοιώνουν τις ανθρώπινες δεξιότητες. Με την επίβλεψη ενός ειδικευμένου χειρούργου, τουλάχιστον προς τον παρόν, μπορούν να επιτελέσουν όλες τις διαδικασίες που επιτελεί ένας άνθρωπος προσθέτοντας πλεονεκτήματα πέρα από την ανθρώπινη φύση. Αυτό μπορεί να αποδειχτεί εξαιρετικά επικερδές, όχι απαραίτητα οικονομικά, σε καταστάσεις όπου ο χειρούργος δεν μπορεί να είναι φυσικά παρόν λόγω απόστασης ή λόγω επικινδυνότητας, όπως σε πεδία μαχών ή σε περιπτώσεις επιδημιών. Τα ρομπότ, ως μηχανές, δεν υπόκεινται στους κινδύνους που μπορεί να απειλούν έναν ανθρώπινο οργανισμό.

Η ιατρική πληροφορική προσφέρει δυνατότητες για χειρουργική καθοδήγηση υποβοηθούμενη από υπολογιστικά συστήματα. Στη ρομποτική χειρουργική δια μέσου των φυσικών οπών η ανάπτυξη, η βελτίωση και η εξέλιξη ολοκληρωμένων ρομποτικών συστημάτων για τη δημιουργία μιας πραγματικά και ολοκληρωτικά καθοδηγούμενης από υπολογιστές χειρουργικής. Η συνεργασία μεταξύ χειρούργων και ειδικών πληροφορικής είναι η βασική προϋπόθεση για την επιτυχημένη χρήση της ρομποτικής στη χειρουργική δια μέσου των φυσικών οπών.

Βιβλιογραφικές Αναφορές:

1. Marescaux J, Leroy J, Rubino F, Smith M, Vix M, Simone M, Mutter D. Transcontinental robot assisted remote telesurgery: Feasibility and potential applications. Ann Surg 2002, Apr;235(4):487-92

2. Forgione, A. In vivo micro-robots for natural orifice transluminal surgery. Current status and future perspectives. J Sur Onc. 2008, 12:006.

3. Gallagher AG, Ritter EM, Champion H, Higgins G, Fried MP, Moses G, Smith CD, Satava RM. Virtual reality simulation for the operating room: proficiency-based training as a paradigm shift in surgical skills training. Ann Surg. 2005, Feb; 241(2):364-72.

4. Κολοστούμπης Γεώργιος, Μακρυγιαννάκη Κλεάνθη, Μπελημπασάκης Ιωάννης, Χριστόδουλος Ακρίβος, Μακράκης Βασίλειος, “Εφαρμογή της ρομποτικής χειρουργικής στην κλινική πράξη: Μύθος ή μια νέα τεχνολογία στο χώρο της χειρουργικής” , 23ο Ιατρικό Συνέδριο Ενόπλων Δυνάμεων, Οκτώβριος 2010, σελ. 67

5. Καλδούδη, Ε. Τεχνολογίες Πληροφορικής και Τηλεματικής στη Χειρουργική. Τμήμα Ιατρικής – ΔΠΘ: s.n., 2007

6. Πάππης Χ. Η Ρομποτική Τεχνολογία στην Υπηρεσία της Χειρουργικής και του ασθενούς , Medlife, Τόμος 11, 2009, Τεύχος 2 σ. 22-24