Krefter under hodeskallebasekirurgi

På et tidspunkt i livet vil 1 av 5 personer ha en hypofysesvulst, og 1 av 600 av disse vil få svulsten til å vokse seg stor nok (>1 cm i diameter) til at kirurgisk reseksjon er nødvendig. Tradisjonelt krever kirurgi for å fjerne hypofysetumorer eller andre svulster ved hodeskallebasen transkraniell eller transfacial tilgang. I disse tilnærmingene må det skapes store traumatiske, ofte skjemmende, åpninger i pasientens panne eller kinn. Endonasal hodeskallebasekirurgi reduserer invasivitet, noe som resulterer i mindre traumer, færre komplikasjoner og kortere kirurgisk tid. Til tross for de overbevisende fordelene for pasienten, utføres imidlertid bare en liten prosentandel av hodeskalleoperasjoner endonasalt. Selv om eksakt statistikk ikke er tilgjengelig, er det nåværende beste estimatet i litteraturen at mindre enn 50 % og mest sannsynlig mindre enn 20 % av disse svulstene behandles av endonasal kirurgi.

Den endonasale tilnærmingen er underbenyttet til tross for dens påviste fordeler for pasienten fordi eksisterende kirurgiske instrumenter har begrenset fingerferdighet og tilnærmingsvinkler, og samtidig manipulere flere av dem gjennom et nesebor mens de utfører komplekse kirurgiske prosedyrer er så teknisk utfordrende at bare et lite antall ekspertkirurger kan oppnå det. Selv for disse ekspertene er dødeligheten ikke ubetydelig (0,9 %), og det er fortsatt kontraindikasjoner for den endonasale tilnærmingen, inkludert okklusjon av operasjonsstedet av delikate og kritiske nevrovaskulære strukturer (f. halspulsårer, optiske nerver), manglende evne til å fullstendig rekonstruere duraen på grunn av mangel på kirurgisk verktøybehendighet og lang kirurgisk varighet. Alle disse kontraindikasjonene er direkte relatert til begrensninger i instrumentbehendighet og visualisering, noe som motiverer utviklingen av et robotsystem for kirurgi i endonasal hodeskalle. En slik robot kan potensielt øke kirurgisk fingerferdighet og redusere den tekniske kompleksiteten av prosedyren for kirurger, og dermed øke prosentandelen av pasienter som drar nytte av endonasalteknikken.

Mens mange robotsystemer har blitt utviklet for intravaskulære intervensjoner så vel som naturlig åpningskirurgi gjennom andre åpninger, har relativt få systemer vært målrettet mot endonasal kirurgi. Dette skyldes sannsynligvis den mindre størrelsen på nesehulen og neseboret sammenlignet med andre naturlige åpninger.

For endonasale roboter innebærer den begrensede plassen som er tilgjengelig i neseboråpningen, kombinert med behovet for å arbeide behendig i hulrommene i hodet, at instrumentskaftene må være små i diameter samtidig som de muliggjør fingernem bevegelser av instrumentspissene. Et nylig oppfunnet robotdesign som matcher disse egenskapene er det konsentriske rørrobotkonseptet, som også er kjent som under navnet aktiv kanyle.

En robot egnet for endonasal kirurgi er under utvikling (se referanse #3), men for å optimalisere dette robotsystemet må intraoperative data innhentes for å bestemme hvordan roboten samhandler med pasientens vev. Målet med denne studien er å modifisere et tradisjonelt verktøy som brukes i operasjonssalen for å tillate bestemmelse av krefter ved hodeskallebasen på både hardt og mykt vev. Denne kirurgiske curetten vil bli brukt på standardmåten under endonasal hodeskallebasekirurgi, men vil gi verdifull informasjon.

Den modifiserte kyretten vil bestå av to segmenter forbundet med en Nano17 6-akset kraftsensor. (Bilde 1) Kraftsensoren er integrert i skaftet til instrumentet (en standard nevrokirurgisk ringkyrett) og isolert fra skaftet med to polyeterimid (også kjent som ULTEM) skiver slik at ingen strøm kan overføres fra kraftsensoren til kyrett. Sensoren holdes til akselen med lim og settskruer av medisinsk kvalitet.

Pasientene vil bli rekruttert fra PIs kliniske praksis. Informert samtykke vil bli innhentet. På riktig tidspunkt under operasjonen vil denne kyretten bli brukt til å samle kraftdatoen. Denne krafttransduseren fungerer ved 5V (4,8-9V rekkevidde). Disse transduserne brukes ofte i medisinsk og tannlegeforskning (se referanse #5).

Ingen ekstra operasjonsstue eller anestesitid vil være nødvendig.