Znajdź zawartość

Robot chirurgiczny, który uczył się fachu obserwując materiały wideo z prawdziwych operacji, samodzielnie przeprowadził zabiegi ex vivo usunięcia woreczka żółciowego. Podczas testów robot operował realistycznego manekina, w którym umieszczono ludzkie tkanki. Maszyna reagowała na polecenia głosowe i uczyła się w trakcie zabiegów, podobnie jak początkujący chirurg uczy się podczas operacji od swojego mentora. Robot radził sobie nawet z nieprzewidzianymi sytuacjami, na jakie natykają się chirurdzy w czasie codziennej pracy. Nasze eksperymenty oznaczają przejście od robotów chirurgicznych zdolnych do wykonania określonego zadania, do robotów rozumiejących całość procedury chirurgicznej. To kluczowy krok w kierunku rozwoju gotowych do pracy autonomicznych systemów robotycznych, które mogą działać w nieprzewidywalnym środowisku chirurgicznym, stwierdził Axel Krieger, robotyk medyczny z Uniwersytetu Johnsa Hopkinsa. Już w 2022 roku zbudowany przez Kriegera robot STAR (Smart Tissue Autonomous Robot) przeprowadził pierwszą autonomiczną operacją na żywym zwierzęciu. Był to zabieg laparoskopowy na świni. Jednak robot potrzebował specjalnych oznaczeń na tkance, pracował we w pełni kontrolowanym środowisku i działał według ściśle określonego planu. Jak mówi sam Krieger, było to jak uczenie autonomicznego samochodu poruszania się po ściśle wytyczonej drodze. Nowy system jest jak nauczenie robota nawigowania po dowolnej drodze, w każdych warunkach, tak, by w sposób inteligentny reagował na każdy problem, jaki napotka. Nowa maszyna SRT-H (Hierarchical surgical robot transformer) przeprowadza prawdziwą operację, w czasie rzeczywistym adaptuje się do indywidualnej budowy anatomicznej operowanego, podejmuje decyzje i wprowadza korekty, jeśli napotka jakieś trudności. Robot został wyposażony w taką samą infrastrukturę uczącą się, co ChatGPT i jest interaktywny. Reaguje na komendy głosowe jak „uchwyć szyjkę pęcherzyka żółciowego” czy „przesuń lewe ramię nieco w lewo”. Nie tylko słucha tych komend, ale się z nich uczy. Robot przeprowadził osiem zabiegów wycięcia woreczka żółciowego. Wszystkie perfekcyjnie i bez pomocy człowieka. Główny autor badań, Ji Woong „Brian” Kim z Uniwersytetu Stanforda mówi, że to niezwykle ważny moment pokazujący, że możliwe jest pokonanie barier na drodze do używania autonomicznych robotów na sali operacyjnej. Przeprowadzana przez robota operacja usunięcia pęcherzyka żółciowego składa się z 17 precyzyjnych kroków i trwa kilka minut. Maszyna musi prawidłowo zidentyfikować przewody żółciowe i naczynia krwionośne, precyzyjnie je uchwycić, założyć w odpowiednich miejscach zaciski i wyciąć pęcherzyk. SRT-H uczył się oglądając wcześniej operacje przeprowadzane na martwej świni. Wideo zostało też przez chirurgów opisane. Zabieg usunięcia pęcherzyka zajął robotowi więcej czasu niż chirurgowi, ale uzyskane efekty były porównywalne z efektami pracy doświadczonego chirurga. Działał bezbłędnie niezależnie od budowy anatomicznej pacjenta. Radził sobie w nieznanych sytuacjach, gdy na przykład badacze zmienili pozycję wyjściową robota czy dodali barwnik wyglądający jak krew, który zmienił wygląd pęcherzyka i otaczających go tkanek. Moim zdaniem pokazuje to, że autonomiczne roboty są zdolne do samodzielnego wykonywania operacji, stwierdza Krieger. W najbliższej przyszłości naukowcy planują wytrenować robota do innych zadań chirurgicznych i go przetestować. Źródło: SRT-H: A hierarchical framework for autonomous surgery via language-conditioned imitation learning, https://www.science.org/doi/10.1126/scirobotics.adt5254 « powrót do artykułu

Użytkownicy konopi indyjskich odczuwają większy ból po zabiegu chirurgicznym niż osoby, które ich nie używają, donoszą autorzy badań zaprezentowanych podczas dorocznej konferencji  ANESTHESIOLOGY® 2022. Konopie indyjskie to najczęściej używany nielegalny narkotyk w USA. Coraz częściej używane są też jako alternatywna metoda leczenia chronicznego bólu. Niewiele jednak wiemy o tym, jak ich używanie wpływa na odczucie bólu u pacjentów po zabiegach chirurgicznych, mówi główny autor badań, doktor Elyad Ekrami z Instytutu Anestezjologii Cleveland Clinic. Nasze badania pokazują, że dorośli, którzy używają konopi, odczuwają większy ból po operacjach. Dlatego też zażywają po nich więcej opioidów. Naukowcy przeanalizowali dane 34 521 pacjentów, którzy pomiędzy styczniem 2010 a grudniem 2020 przeszli zaplanowane zabiegi chirurgiczne w Cleveland Clinic. Wśród nich było 1681 użytkowników konopi indyjskich. Osoby takie używały ich w ciągu 30 dni przed operacją. Pozostali pacjenci nigdy nie zażywali marihuany. Okazało się, że zażywający marihuanę doświadczali w ciągu pierwszych 24 godzin po operacji o 14% silniejszego bólu. Po zabiegu osoby takie spożywały o 7% więcej opioidowych środków przeciwbólowych. Jak podkreślają autorzy badań, nie była to różnica statystycznie istotna, ale prawdopodobnie miała znaczenie kliniczne. Związek pomiędzy używaniem konopi, odczuwaniem bólu oraz konsumpcją opioidów zauważono już wcześniej, ale odnotowywano go w badaniach na małych grupach osób, które dawały sprzeczne wyniki. Podczas naszych badań wykorzystaliśmy znacznie większą próbkę osób i nie uwzględnialiśmy w nich osób ze zdiagnozowanym chronicznym bólem, ani takich, które były znieczulane miejscowo, gdyż mogłoby to zaburzyć wyniki. Ponadto nasza próbka badanych była zrównoważona pod względem takich czynników jak wiek, płeć, używanie tytoniu, używanie innych nielegalnych środków odurzających oraz pod względem depresji i innych zaburzeń psychicznych, mówi Ekrami. Uczony dodaje, że z jednej strony potrzeba więcej badań, by bardziej szczegółowo określić wpływ konopi na ból pooperacyjny, a z drugiej lekarze powinni brać pod uwagę, czy dany pacjent zażywa konopie i dostosowywać do tego dawkę środków przeciwbólowych. « powrót do artykułu

Usunięcie guza piersi z odpowiednim marginesem to dobra wiadomość dla pacjentki. Teraz naukowcy zdobyli kolejne dowody pokazujące, dlaczego to takie ważne. Okazuje się, że gdy skutecznie usunie się guza, układ odpornościowy kieruje swoją uwagę na zwalczanie komórek, które rozniosły się po organizmie, mówi doktor Hasa Korkaya z Georgia Cancer Center. W mysim modelu używanym przez naukowców kolejne guzy nie pojawiły się przez wiele miesięcy po zabiegu, co wskazuje, że układ odpornościowy poradził sobie z komórkami, które przed wycięciem guza trafiły do węzłów chłonnych i innych organów. Jednak tam, gdzie pierwotny guz nie został całkowicie usunięty wydaje się, że układ odpornościowy wspomaga jego odrastania, pojawia się on szybciej i jest większy, a komórki rozniesione po organizmie przeżywają. Chcieliśmy sprawdzić, czy uda się nam odtworzyć procesy, które zachodzą w organizmie, mówi Korkaya. Naukowcy do dzisiaj spierają się, co powoduje śmiertelne przerzuty. Badania retrospektywne wskazują, że całkowite usunięcie guza piersi wydłuża życie pacjentów, jednak z drugiej strony modele mysie wskazywały, że usunięcie guza przyspiesza wzrost komórek, które zdążyły przenieść się do innych części ciała. Badania wykazywały też, że stan zapalny, który jest naturalną konsekwencją zabiegu chirurgicznego, zarówno wspomaga rozrost guzów, jak i wydłuża życie pacjentów. Uczeni, chcąc zrozumieć to, co dzieje się na poziomie molekularnym, wykorzystali modele zarówno najbardziej agresywnych nowotworów piersi, jak i tych łagodniejszych. W ciągu tygodnia komórki nowotworowe pojawiły się w węzłach chłonnych u myszy z obu modeli. Wykryto je też w płucach. Jednak w przypadku bardziej agresywnego nowotworu doszło do przerzutów w dalsze części organizmu. Jak się można było spodziewać, metastaza i zgony szybciej pojawiły się w modelu bardziej agresywnym. Jednak w przypadku łagodniejszego nowotworu naukowcy zaobserwowali, że po usunięciu całego guza pierwotnego komórki nowotworowe, które rozprzestrzeniły się po organizmie nie zostawały uśpione, ale organizm się ich pozbył. Co więcej organizmom myszy udało się zwalczyć trzy kolejne injekcje składające się ze 100 000 komórek nowotworowych. Naukowcy oznaczyli komórki, następnie wstrzykiwali je do organizmu myszy i obserwowali. Komórki, podobnie jak komórki guza pierwotnego raka piersi, powędrowały do płuc. Tam w ciągu kilku dni zostały zniszczone. To bardzo efektywny system, mówi Korkaya. Zjawisko to obserwowano w ciągu kilku tygodni po usunięciu guza pierwotnego. Naukowcy uważają, że układ odpornościowy zapamiętał agresora i pamiętał go jeszcze co najmniej pół roku później. Gdy jednak część guza pierwotnego pozostawiono, wydawało się, że układ odpornościowy wspomaga jego odrastanie. Guz rósł szybciej i był większy niż oryginał, a obecne w innych częściach ciała komórki nowotworowe bardziej efektywnie się rozprzestrzeniały. Naukowcy zaobserwowali, że do obszarów, w których były obecne te komórki, emigrowało od 4 do 10 razy więcej niż zwykle komórek supresyjnych z linii mieloidalnej (MDSC), które tłumiły odpowiedź układu odpornościowego. Rolę komórek MDSC potwierdzono wstrzykując MDSC z bardziej agresywnego raka piersi myszom z łagodniejszym nowotworem. Taka mysz nie była więcej w stanie oczyścić organizmu z komórek nowotworowych i pomimo skutecznego usunięcia guza pierwotnego w ciągu 2 tygodni pojawiły się u niej guzy w płucach. Korkaya uważa, że gdy skutecznie usunie się guza nowotworowego sam zabieg chirurgiczny wywołuje stan zapalny, który wzmacnia odpowiedź układu odpornościowego na obecność komórek nowotworowych. Jednak gdy część guza nie zostanie usunięta dochodzi do sytuacji, w której układ odpornościowy wspomaga guza. Pewne dowody wskazują, że za to niekorzystne zjawisko może być odpowiedzialny czynnik stymulujący tworzenie kolonii granulocytów (G-CSF). W modelach mysich zauważono bowiem wysoki poziom G-CSF we krwi. Obecnie naukowcy zbierają próbki krwi od pacjentek z rakiem piersi. Korkaya sądzi, że u tych pań, u których rokowania są gorsze, zostanie odkryty wysoki poziom G-CSF. Chcemy sprawdzić, czy istnieje tutaj jakiś związek, mówi uczony. « powrót do artykułu