13 grudnia 2003

Telechirurgia – operacje na odległość

Wyobraźmy sobie sytuację, że gdzieś w lokalnym szpitalu czeka pacjent wymagający skomplikowanej operacji serca lub mózgu. Niewielu jest wybitnych kardiochirurgów lub neurochirurgów, którzy są w stanie podjąć się takiej operacji. Ponadto praktykują oni w klinikach w odległych miastach, a stan zdrowia pacjenta nie pozwala na jego przewiezienie. Rozwiązaniem alternatywnym jest zabieg na odległość za pomocą zdalnie sterowanego robota chirurgicznego. Miejscowy lekarz wraz z personelem medycznym przygotowuje salę i pacjenta do operacji, podłącza robot, nawiązuje łączność telekomunikacyjną z chirurgiem specjalistą, przebywającym w drugim końcu Polski lub świata, który – siedząc przed monitorem – przejmuje kontrolę nad robotem i wykonuje precyzyjną operację. Dzięki interaktywnej audio- i wideokomunikacji miejscowi lekarze i personel medyczny wykonują polecenia zdalnie operującego chirurga w standardowy sposób.
Łatwo sobie wyobrazić, ile istnień ludzkich można by uratować, gdyby taki scenariusz i telerobot były powszechnie dostępne. Zdalnie sterowane roboty chirurgiczne stają się już rzeczywistością. Przykładem jest telerobot ZEUS, skonstruowany przez Computer Motion Inc. w USA.

ZEUS to zdalnie kontrolowany superkomputer-robot z wieloma funkcjami, m.in. z kontrolą ruchową (joystick) i głosową (komendy wydawane głosem), eliminacją drżenia ręki, adaptywnym filtrowaniem zakłóceń i korekcją błędów transmisyjnych. ZEUS zasłynął pierwszy raz w 2001 roku, kiedy przeprowadzono z nim „Operation Lindbergh”, będącą kamieniem milowym w zdalnej telerobotyce medycznej. Chirurdzy z Nowego Jorku przeprowadzili udaną operację woreczka żółciowego na 68-letniej kobiecie, przebywającej w szpitalnej sali operacyjnej w oddalonym o 6500 km Strasburgu, we Francji.
Od tego czasu przeprowadzono z ZEUSEM wiele udanych operacji, m.in. serca, prostaty, woreczka żółciowego – nie tylko w Stanach, ale i w innych krajach.
Istotnym elementem zapewniającym skuteczność zabiegu wykonywanego na odległość jest niezawodność linii transmisyjnych, po których są przesyłane informacje i sygnały kontrolne.
Potencjalne problemy, które mogą zaistnieć w czasie zdalnie przeprowadzanej operacji, wynikają z opóźnienia czasowego (skończony czas propagacji sygnałów, czas przetwarzania sygnałów oraz możliwe błędy w transmisji cyfrowej). A zatem muszą to być z reguły linie światłowodowe, właściwie bezbłędne. Linii satelitarnych nie stosuje się do tego rodzaju transmisji, ponieważ wprowadzają za duże opóźnienie sygnałów, co wiąże się z opóźnioną reakcją chirurga. Opóźnienie powrotnego sygnału TV w czasie zabiegu „Operation Lindbergh” wynosiło ok. 200 milisekund. Przyjmuje się, że dopuszczalne opóźnienie powrotnego obrazu TV, dochodzącego z powrotem do operującego chirurga, nie powinno przekraczać 250-300 milisekund (0,25-0,3 sek.).
Należy dodać, że w 2002 roku system ZEUS otrzymał w USA certyfikat FDA, a w 2003 – w Kanadzie. Pozwala on na zastosowanie systemu przy minimalnie inwazyjnych operacjach w chirurgii ogólnej i laparoskopowej, pod warunkiem że sterujący nim chirurg przejdzie wymagane szkolenie.
Istnieją też inne sterowane roboty chirurgiczne. Warto wspomnieć np. o systemach Da Vinci i Sokrates, które wykonują skomplikowane operacje na mózgu czy urologiczne zabiegi laparoskopowe. Są także używane do zdalnych szkoleń i edukacji na odległość. Warto nadmienić, że również w Polsce prowadzane są prace nad konstrukcją robota operacyjnego.
Nowe, ciągle ulepszane systemy spowodują to, że telechirurgia stanie się wkrótce sztuką powszechnie stosowaną.

Marian Baraniecki
Autor jest prezesem Sekcji Telemedycyny Polskiego Towarzystwa Lekarskiego, członkiem American Telemedicine Association

Archiwum

Okręgowa Izba Lekarska w Warszawie im. prof. Jana Nielubowicza