A prosztata ultrahang alapú transzperineális robotbiopsziája (BxB)

A prosztata egy dió méretű szerv, amely csak férfiakban található meg, és a húgyhólyag alatt körülveszi a húgycsövet (vizeletút). Folyadékot választ ki, amely a sperma fontos összetevője. A prosztatarák a prosztata mirigy betegsége, amelyben a rosszindulatú daganatsejtek behatolnak a normál prosztataszövetbe, és átterjednek más szervekre. Ez a második vezető oka a rákos halálozásnak a férfiaknál, és főleg az 50 év feletti férfiaknál fordul elő.

A prosztata biopsziát a prosztatarák legmeghatározóbb diagnosztikai eszközének tekintik. Ez egy sebészeti beavatkozás, amelynek során kis szövetmintát vesznek ki a prosztata mirigyéből, és egy patológus megvizsgálja. Az eljárás általában körülbelül 15 percet vesz igénybe, és általában az urológus végzi a transzrektális ultrahanggal (TRUS) együtt. Nincs szükség érzéstelenítésre. A TRUS segítségével az orvos egy biopsziás pisztolyt – egy rugós, karcsú tűvel ellátott kézi eszközt – a végbél falán keresztül vezet a prosztata abnormálisnak tűnő területére. Mivel a végbél fala vékony, pontosabban és más szövetek kevésbé sérülésével lehet a tűt felhelyezni. Ha aktiválva van, a tű képes eltávolítani egy vékony szövethengert, az úgynevezett magot.

A transzrektális ultrahang-vezérelt prosztata biopszia a prosztatarák szövettani diagnózisához szükséges szövetek kinyerésének standardjává vált. Másrészt a transzperineális megközelítést nem használják általánosan világszerte, és kevés adat áll rendelkezésre a transzperineális prosztata biopsziáról.

Van azonban néhány probléma a meglévő rendszerrel, és ezek a következők:

• Véletlenszerű biopsziás helyek: A biopsziás magok a prosztata térfogatának csak körülbelül 0,6%-át teszik ki. Ezért a rák helyeinek pontos ismerete nélkül nem valószínű, hogy egy véletlenszerű biopsziás protokoll következetesen magas rákfelismerési arányt eredményezne.
• Pontatlan tűszúrás: Előfordulhat, hogy kézi vezérlés mellett a biopsziás tű nem éri el pontosan és gyorsan a kívánt pozíciót.
• Korlátozott 2D irányítás: A biopsziás irányításhoz használt TRUS 2D ultrahangkép. Mivel a biopsziás helyek 3D-ben vannak elosztva, a sebész számára nehéz elképzelni a biopsziás helyek összképét, és pontosan és intuitívan azonosítani a biopsziás helyet.
• Kockázati tényezők: A tűbiopszia két elsődleges kockázata a súlyos vérzés és a prosztata mirigy vagy a húgyutak fertőzése.
• Transzrektális hiányosságok: Mivel a legtöbb rák a prosztata csúcsán fordul elő, a transzperineális biopszia nagyobb eséllyel rendelkezik rákos szövetek kialakulására, mint a hagyományos transzrektális biopsziával. Ezenkívül a transzperineális biopsziát "tisztábbnak" tekintik, mivel a szúrási pont a bőrön van, nem pedig a végbélen.

A sebész segítésére a transzperineális biopsziában egy BioXbot nevű eszközt terveztek. A BioXbot célja a transzrektális biopsziás módszer hiányosságainak és a meglévő robotbiopszia korlátainak orvoslása annak érdekében, hogy javítsa a rákfelvétel arányát. Egy ideális kialakításhoz legfeljebb 2 kezelőre van szükség ahhoz, hogy az eljárást a hagyományos megközelítéssel összehasonlítható időn belül kényelmesen elvégezze. A motoros tűpozícionáló mechanizmus javíthatja a tűszúrás pontosságát, és lehetővé teszi, hogy a tű minden esetben elérje a prosztata bármely pontját.

A BioXbot egy számítógépes mozgásvezérlő rendszer szoftvervezérelt portálmechanizmussal, amely segíti a biopsziás pisztoly elhelyezését. 2D-s ultrahangszondát hajt meg, hogy 2D-s képeket készítsen a prosztatáról, amelyeket azután 3D-s nézetben modelleznek. Ez a 3D-s vizualizáció jobb képet ad a sebésznek a prosztatáról, és lehetővé teszi számára, hogy intuitívabban tervezze meg a biopsziás helyeket. A mechanikai alkatrészek pontosan beállítják, hogy a klinikus pontosan elérje a kívánt pozíciót a prosztatán belül, és onnan szövetet nyerjen. A használhatóság és a pozicionálási pontosság javítása, valamint a működési idő csökkentése érdekében a tű pozicionálása teljesen motorizált.