Robot pentru investigatii pe inima

Cu ajutorul unor roboti speciali, realizati pentru investigatii dificile si pentru interventii chirurgicale foarte grele, medicul poate ajunge si interveni in locuri din interiorul corpului uman pana acum de nepatruns. Acesti roboti, folositi in operatii chirurgicale, fac posibile interventii imposibil de realizat pana acum si reduc foarte mult perioada de convalescenta.
    Aparatul, proiectat pentru a inconjura cu foarte mare grija si acuratete suprafata exterioara a inimii umane, ar putea fi numit si robot-omida. Acest robot a fost construit de un grup de medici si ingineri de la Universitatea din Pittsburgh - SUA.
    Micul instrument medical robotizat, a carui denumire oficiala este HeartLander, a fost creat pentru investigarea inimii vii, avand marimea de 20 milimetri si conceput astfel incat sa poata umbla pe suprafata inimii, parcurgand o distanta de 18 centimetri intr-un minut, in interiorul pericardului, in directiile in care este dirijat dinafara corpului pacientului, cu ajutorul unei manse speciale, manuita de medicul chirurg.
    Dirijarea se face cu ajutorul unor fire subtiri ca firul de par si cu un motoras aflat in exteriorul corpului pacientului. Intre capatul din fata si cel din spate al ”omidei” se afla un tub elastic, cu vid, iar robotul se misca intr-adevar ca o omida: aluneca inainte capatul din spate al tubului cu vid, tubul se umfla, dupa care se indreapta, si astfel capatul din fata inainteaza. Aderenta de sub ambele capete ale ”omidei” este asigurata de discuri cu vid avand o presiune negativa de 400 Hgmm, dirijata din exterior cu ajutorul unor supape.
    Robotul este introdus in corpul omului, in torace, printr-o mica incizie de 2,5 cm, facuta sub stern, apoi, cu ajutorul unei mici taieturi de 1 cm este introdus sub pericard, nefiind nevoie de taierea coastelor, cum se procedeaza in cazul interventiilor chirurgicale traditionale pe cord deschis. Nu este nevoie nici de anestezie totala, ci doar locala si nu este nevoie de oprirea temporara a functionarii inimii si legarea de o inima artificiala.
    S-au facut si pana acum operatii pe cord cu ajutorul endoscopului, un tub elastic introdus in trupul pacientului printr-o taietura mica, numai ca plamanul si inima care umple in intregime toracele, fac imposibila ajungerea la anumite zone ale inimii. Dar robotul-omida este capabil sa ajunga in oricare zona a inimii, deci poate transporta medicamentele necesare la muschii subtiati, necrozati sau prea ingrosati ai inimii. Senzorii robotului palpeaza si fac o harta a exteriorului inimii, aflata in functiune. Medicul care face interventia chirurgical are posibilitatea sa vada pe ecran un grafic tridimensional, deci tot timpul stie exact pe unde se afla robotul, daca a ajuns la punctul dorit.
    Pozitia robotului este fixata si din exterior, intregul sau parcurs este controlat si cu ajutorul razelor roentgen. Intregul drum parcurs de robot este inregistrat video, pe CD, pentru ca ulterior sa poata fi revazuta si reanalizata intreaga operatie.
    Cu ajutorul robotului-omida, experimentat deja pe porci vii, medicii au trimis in muschii inimii acestora medicamente. Medicul a apasat butonul pentru efectuarea injectiei, cu ajutorul unei telecomenzi, cand robotul-omida a ajuns in punctul care a fost determinat dinainte. Adancimea la care poate patrunde acul cu injectie poate fi reglata dinafara si este in general de 3-5 milimetri. Toate acestea se pot vedea clar pe un ecran in timpul efectuarii experientei.
    Cu ajutorul robotului, cardiologul va avea posibilitatea sa introduca la inima si anumite instrumente necesare, de pilda electrozii de la pacemarker ( reglatorul ritmului inimii), electrozi care in prezent sunt introdusi la locurile potrivite prin vasele de sange care merg spre inima. Acest procedeu traditional poate fi insa periculos uneori. Electrozii transportati de catre robot la punctul potrivit de la ventricolul stang sunt ”insurubati” in partea de sus a muschiului inimii, in asa fel incat sa nu se mai poata deplasa de acolo. Daca electrozii se afla la locul potrivit si daca functioneaza normal, poate fi verificat cu ajutorul unor socuri electrice. Pe EKG se vede imediat rezultatul.
    In timpul experientelor facute cu robotul HeartLander nu au fost observate efecte secundare de nici un fel, ba mai mult, o analiza a aratat ca nici muschiul inimii nu a avut de suferit. In plus, perioada de convalescenta de dupa interventia chirugicala cu ajutorul robotului-omida pe inima se scurteaza mult, avand in vedere ca in cadrul interventiei de o zi operatia reprezinta o incarcatura de zece ori mai mica pentru organism, in comparatie cu interventia traditionala facuta pe cord.
    Grupul  de cercetare de la Universitatea Mellon, Facultatea de Robotica (SUA), condus de Cameron Riviere, lucreaza deja si la alte utilizari ale robotilor medicali pentru inima. Se lucreaza la construirea unei unitati complementare, cu ajutorul careia se pot distruge anumite centre de excitatie, care sunt periculoase din cauza ca pot provoca grave tulburari de ritm al inimii. Cercetatorii au in proiect introducerea unei camere video in robotul-omida, pentru a avea  avea imagini in direct despre starea in care se afla suprafata inimii pacientului.
    Inginerul Cameron Riviere, care lucreaza la elaborarea unor astfel de roboti, a subliniat si faptul ca robotul respectiv este relativ ieftin. Dupa parerea lui va costa mult mai putin in comparatie cu milionul de dolari cat costa in prezent tele-robotii utilizati si in alte domenii ale medicinii. Numai ca el a gresit in privinta pretului. Un alt robot, care se numeste Neuro-Arm (Bratul Neuro), construit la o distanta de cateva sute de kilometri, mai la nord de grupul sau de cercetare, adica la Universitatea din Calgary - Canada, costa de 24 de ori mai mult decat suma apreciata de grupul de lucru condus de Riviere. Poate ca Neuro-Arm este atat de scump si fiindca este primul robot cu ajutorul caruia se pot face operatii neuro-chirurgicale de la distanta, telecomandate, in asa fel ca bolnavul sa se afle culcat intr-un aparat cu rezonanta magnetica (MR), care realizeaza imagini vazute la distanta de medicul neurochirurg. Acest aparat MR este important din cauza ca in acest fel medicul chirurg poate vedea in timpul operatiei imaginea clara, tridimensionala a unor nervi aproape invizibili chiar si cu microscopul. In acest fel pot fi extirpate si tumorile de pe creier, care pe o masa de operatie traditionala, cu ajutorul bisturiului obisnuit, sau cu orice fel de aparat sofisticat, condus de mana omului nu vor putea fi niciodata descoperite si eliminate.
    In camera unde se face operatia neurochirurgicala, in care bolnavul nici nu este prezent, deci nu prea poate fi numita sala de operatie, neurochirurgul tine intre degetele sale un fel de brat, in care se afla implantat un intreg sistem de semnalizare si de senzori, cu ajutorul caruia medicul poate simti, ca pe viu, cat este de elastic tesutul creierului atins de robot. Chirurgul poate simti si compozitia tesutului respectiv si in acest fel poate feri vasele sanguine de o comprimare prea mare. In acelasi timp, doctorul poate urmari o imagine cu efect de spatiu, imagine transmisa de robot, sau poate urmari o imagine-MR, transmisie care ajunge pe celalalt ecran din aparatul cu rezonanta magnetica in care se afla pacientul. Si pentru ca cel care operaza sa poata ”vedea” si cu urechile, microfonul implantat in bratul robotului aduce la urechile lui si sunetele provocate de micile incizii facute la distanta. Ecranul cu imagini tridimensionale reactioneaza la atingere, deci Neuro-Arm poate fi miscat in orice directie. Un astfel de robot, elaborat de un grup de cercetatori, aflat sub conducerea doctorului Garnette Shutherland, profesor de neurochirurgie, in colaborare cu firma care a produs deja aparate asemanatoare, necesare programului spatial al NASA, va intra in functiune din vara aceasta la Spitalul Foothills din Calgary.