Siły podczas operacji podstawy czaszki

W pewnym momencie życia 1 na 5 osób będzie miała guza przysadki, a u 1 na 600 z nich guz urośnie do rozmiarów na tyle dużych (>1 cm średnicy), że konieczna będzie chirurgiczna resekcja. Tradycyjnie operacja usunięcia guzów przysadki lub innych guzów u podstawy czaszki wymaga dostępu przezczaszkowego lub przeztwarzowego. W tych podejściach na czole lub policzku pacjenta muszą zostać utworzone duże traumatyczne, często oszpecające otwory. Endonasowa operacja podstawy czaszki zmniejsza inwazyjność, co skutkuje mniejszym urazem, mniejszą liczbą powikłań i krótszym czasem operacji. Jednak pomimo niewątpliwych korzyści dla pacjenta, tylko niewielki procent operacji podstawy czaszki jest wykonywany endonasowo. Chociaż dokładne statystyki nie są dostępne, obecnie najlepsze szacunki w literaturze mówią, że mniej niż 50%, a najprawdopodobniej mniej niż 20% tych guzów jest leczonych chirurgią wewnątrznosową.

Dostęp endonasowy jest niewystarczająco stosowany pomimo wykazanych korzyści dla pacjenta, ponieważ istniejące instrumenty chirurgiczne mają ograniczoną zręczność i kąty podejścia, a jednoczesne manipulowanie kilkoma z nich przez nozdrze podczas wykonywania skomplikowanych zabiegów chirurgicznych jest tak trudne technicznie, że tylko niewielka liczba doświadczonych chirurgów może to osiągnąć. Nawet w przypadku tych ekspertów śmiertelność jest nie do pominięcia (0,9%) i nadal istnieją przeciwwskazania do dostępu endonasowego, w tym niedrożność miejsca operowanego przez delikatne i krytyczne struktury nerwowo-naczyniowe (np. tętnic szyjnych, nerwów wzrokowych), niemożność pełnej rekonstrukcji opony twardej z powodu braku sprawności narzędzia chirurgicznego i długiego czasu trwania operacji. Wszystkie te przeciwwskazania są bezpośrednio związane z ograniczeniami w zręczności instrumentu i wizualizacji, co motywuje do opracowania zrobotyzowanego systemu do endonasowej chirurgii podstawy czaszki. Taki robot może potencjalnie zwiększyć zręczność chirurgiczną i zmniejszyć złożoność techniczną procedury dla chirurgów, zwiększając tym samym odsetek pacjentów, którzy odnoszą korzyści z techniki endonasowej.

Chociaż opracowano wiele systemów robotów do interwencji wewnątrznaczyniowych, a także chirurgii naturalnych otworów przez inne otwory, stosunkowo niewiele systemów było ukierunkowanych na chirurgię wewnątrznosową. Jest to prawdopodobnie spowodowane mniejszym rozmiarem jamy nosowej i nozdrzy w porównaniu z innymi naturalnymi otworami.

W przypadku robotów endonasowych ograniczona przestrzeń dostępna w otworze nozdrzy w połączeniu z koniecznością zręcznej pracy w zagłębieniach głowy oznacza, że ​​trzonki narzędzi muszą mieć małą średnicę, umożliwiając jednocześnie zręczne ruchy końcówek narzędzi. Niedawno wynaleziony projekt robota, który odpowiada tym cechom, to koncepcja robota koncentrycznego, który jest również znany pod nazwą aktywna kaniula.

Opracowywany jest robot odpowiedni do chirurgii wewnątrznosowej (zob. pozycja referencyjna nr 3), jednak w celu optymalizacji tego zrobotyzowanego systemu należy uzyskać dane śródoperacyjne, aby określić, w jaki sposób robot oddziałuje na tkanki pacjenta. Celem pracy jest modyfikacja tradycyjnego narzędzia stosowanego na sali operacyjnej, aby umożliwić wyznaczanie sił działających na podstawę czaszki zarówno na tkanki twarde, jak i miękkie. Ta kireta chirurgiczna będzie używana w standardowy sposób podczas endonasowej operacji podstawy czaszki, jednak dostarczy cennych informacji.

Zmodyfikowana kireta będzie składać się z dwóch segmentów połączonych 6-osiowym czujnikiem siły Nano17. (Zdjęcie 1) Czujnik siły jest zintegrowany z trzonkiem instrumentu (standardowa neurochirurgiczna kireta pierścieniowa) i odizolowany od trzonka za pomocą dwóch dysków polieteroimidowych (znanych również jako ULTEM), dzięki czemu żaden prąd nie może być przesyłany z czujnika siły do skrobaczka. Czujnik jest mocowany do wału za pomocą kleju klasy medycznej i śrub ustalających.

Pacjenci będą rekrutowani z praktyki klinicznej PI. Uzyskana zostanie świadoma zgoda. W odpowiednim momencie podczas operacji ta kireta będzie używana do zbierania daty siły. Ten przetwornik siły działa przy napięciu 5 V (zakres 4,8-9 V). Przetworniki te są powszechnie stosowane w badaniach medycznych i dentystycznych (patrz odnośnik #5).

Nie będzie wymagana dodatkowa sala operacyjna ani czas znieczulenia.