Znajdź zawartość

Jednym z największych wyzwań chirurgii onkologicznej jest przeprowadzenie operacji o optymalnym zasięgu, tzn. możliwie mało wyniszczającej, lecz jednocześnie usuwającej możliwie dużą część masy guza nowotworowego. Nawet w XXI wieku oceny skuteczności zabiegu dokonuje się jednak stosunkowo niedoskonałą metodą, jaką jest mikroskopowa obserwacja fragmentów wycinanych tkanek. Nadzieję na poprawę jakości diagnostyki śródoperacyjnej rodzi technologia rozwijana przez badaczy z Howard Hughes Medical Institute (HHMI), którzy chcą śledzić komórki nowotworowe za pomocą obrazowania z wykorzystaniem rezonansu magnetycznego (MRI). Aby zwizualizować komórki nowotworowe, zespół dr. Quyena Nguyena zastosował tzw. aktywowalny peptyd penetrujący komórki (ang. activatable cell-penetrating peptide - ACPP). Cząsteczka tej substancji składa się z dwóch fragmentów - jednego zdolnego do wnikania do wnętrza komórek oraz jednocześnie doskonale widocznego w MRI, i drugiego, który blokuje aktywność pierwszego. Aby jednak umożliwić ACPP przenikanie do tkanki nowotworowej, obie jego części rozdzielono łącznikiem podatnym na trawienie przez enzymy charakterystyczne właśnie dla patologicznej tkanki. Zgodnie z założeniami, po podaniu do organizmu ACPP powinny przedostać się do większości miejsc w organizmie, lecz ich aktywacja powinna zachodzić tylko w tkance nowotworowej. Oznacza to, że wzmocnienie sygnału pochodzącego od peptydu penetrującego będzie zachodziło tylko tam, gdzie doszło do rozwoju patologicznych komórek. Koncepcję nowej metody przetestowano na myszach z wszczepionym nowotworem człowieka. Badacze prowadzili równolegle dwa typy operacji - jedne z wykorzystaniem ACPP i MRI oraz pozostałe z wykorzystaniem tradycyjnej diagnostyki mikroskopowej. Jak się okazało, nowa technika pozwala na zmniejszenie aż o 90% (a więc 10-krotnie!) liczby komórek nowotworowych pozostających w organizmie po zakończeniu procedury. Dodatkową zaletą pomysłu zaproponowanego przez naukowców z HHMI jest fakt, iż pełen obraz nowotworu jest dostępny po podaniu pojedynczej dawki ACPP oraz wykonaniu zaledwie dwóch powtórzeń MRI - jednego przed operacją i drugiego zaraz po niej. Standardowa diagnostyka wymaga tymczasem wykonania i obejrzenia kilkunastu, a nierzadko nawet kilkudziesięciu osobnych preparatów mikroskopowych. Efektem jest znaczne skrócenie czasu zabiegu, zaś skuteczność wykrywania nieprawidłowych komórek pozwala na zwiększenie prawdopodobieństwa powodzenia leczenia wspomagającego (np. radio- lub chemoterapii) oraz całkowitego wyleczenia pacjenta.

Być może już niedługo chirurg wycinający zmianę nowotworową będzie w stanie niemal w czasie rzeczywistym dowiedzieć się, czy tkanka znajdująca się pod skalpelem jest zdrowym fragmentem organu, czy też zgrupowaniem patologicznych komórek. Wszystko dzięki aparatowi opracowanemu przez badaczy z Uniwersytetu Justusa Liebiga w niemieckim Giessen. Prof. Zoltán Takáts, pomysłodawca nowego rozwiązania, wpadł na swój pomysł podczas przemyśleń na temat pracy chirurga. Naukowiec uświadomił sobie, że podczas pracy tzw. noża elektrycznego (odmiany skalpela pozwalającej na jednoczesne cięcie tkanki i zablokowanie krwawienia dzięki ciepłu wytwarzanemu przez przepływ prądu elektrycznego) znad operowanego obszaru uwalnia się gaz zawierający cząsteczki zawarte pierwotnie w tkance. Zwykle opary te, szkodliwe dla człowieka, odsysa się do specjalnego filtra i neutralizuje. Autor nowatorskiego pomysłu uznał jednak, że można dla nich znaleźć lepsze zastosowanie. Pomysł prof. Takátsa polegał na podłączeniu wylotu szkodliwych gazów do spektrometru masowego - superprecyzyjnego aparatu pozwalającego na identyfikację niemal dowolnych cząsteczek na podstawie pomiaru ich masy cząsteczkowej. W normalnych warunkach metoda ta wymaga jonizacji badanej substancji za pomocą zjonizowanego gazu lub ciepła, lecz zadanie to wykonuje sam nóż elektryczny, który znacząco podnosi temperaturę tkanki. Spektrometr zastosowany przez badaczy z Giessen ustawiono tak, by informował chirurga o obecności (bądź jej braku) tzw. biomarkerów, czyli substancji występujących w komórkach nowotworowych, lecz nieobecnych w zdrowej tkance. Lekarz może na tej podstawie precyzyjnie określić, czy w danej chwili operuje skupisko komórek nowotworowych, czy też dotarł do obszaru wolnego od choroby. W normalnych warunkach ustalenie charakteru wycinanych komórek jest możliwe dopiero po mikroskopowej analizie wycinków tkanki, lecz test taki musi, niestety, trochę potrwać. Metoda opracowana na niemieckim uniwersytecie pozwala tymczasem na uzyskanie wyników po niecałej sekundzie od rozgrzania skalpela. Dotychczas nowy system przetestowano podczas kilku operacji na zwierzętach. Ich wyniki były niezwykle obiecujące, co pozwoliło na rozpoczęcie negocjacji w sprawie komercjalizacji wynalazku. Niestety, barierą dla upowszechnienia się tego rozwiązania może być koszt spektrometru masowego, wynoszący co najmniej kilkaset tysięcy złotych.

Na Duke University powstał robot, który całkowicie samodzielnie, bez najmniejszej pomocy człowieka, jest w stanie zlokalizować w ludzkim ciele odłamek i precyzyjnie skierować nań narzędzia chirurgiczne. Pomyślnie zakończone testy dają nadzieję, że w przyszłości na polach bitew zadebiutują autonomiczne urządzenie przeprowadzające proste zabiegi, a w szpitalach pojawią się roboty zdolne do precyzyjnego umiejscowienia w ciele napromieniowanych urządzeń niszczących nowotwory czy też do usuwania metalicznych obcych ciał wbitych w oko. Podczas prób urządzenie składające się ze sztucznego ramienia, nowoczesnego urządzenia do trójwymiarowej ultrasonografii oraz odpowiedniego oprogramowania nakierowało igłę precyzyjnie na odłamek. Najpierw jednak do ultrasonograficznego próbnika przymocowano magnes, który wywołał wibracje odłamka. Były one wystarczająco silne, by urządzenie precyzyjnie określiło jego lokalizację. Naukowcy eksperymentowali z igłą, ale nie będzie najmniejszych problemów z zastąpieniem jej narzędziem, które pozwoli wyciągnąć odłamek. Udowodniliśmy, że system działa, a jego założenia są prawidłowe. Normalnie, szczególnie w warunkach polowych, bardzo trudno jest wykryć małe odłamki - mówi Stephen Smith, dyrektor Ultrasound Transducer Group na Duke University. To, co dla ludzkiego oka jest niezwykle trudne, nie stanowi większego problemu dla dopplerowskiego radaru w próbniku.

W Wenezueli dokonano pierwszego w historii zabiegu usunięcia nerki przez... pochwę. Trwająca 220 minut operacja zakończyła się pełnym sukcesem, a pacjentka została wypisana do domu po zaledwie dwóch dniach. Przełomowy zabieg został przeprowadzony przez zespół dr. Rene Sotelo z Instituto Medico La Floresta w Caracas. Wykonano go niemal tydzień temu (7 marca 2009 r.), lecz oficjalne informacje na jego temat opublikowano dopiero po upewnieniu się, że poddana mu pacjentka - 65-letnia kobieta - jest w dobrej formie. Celem operacji było usunięcie lewej nerki, zawierającej guz o średnicy sześciu centymetrów. Wcześniej pacjentkę poddano histerektomii, czyli usunięciu macicy. Do przeprowadzenia procedury wykorzystano dwie techniki. Najważniejszą z nich była metoda zwana NOTES (ang. natural orifice transluminal endoscopic surgery), czyli chirurgia z wykorzystaniem naturalnych otworów ciała jako dróg dotarcia do operowanego organu. W tym przypadku lekarze skorzystali z dostępu przez wnętrze pochwy. Dodatkowe wsparcie dla dr. Sotelo stanowił wynalazek o nazwie TriPort, czyli wprowadzana przez pępek głowica umożliwiająca wprowadzenie do ciała pacjentki trzech narzędzi (np. chwytaków, kamer itp.) jednocześnie. W czasie zabiegu TriPort był jednak wykorzystywany głównie do obserwacji wycinanej nerki - najważniejsze czynności wykonywano dzięki dojściu przez pochwę. Czy nowa metoda wejdzie do powszechnego stosowania? Można się spodziewać, że tak, tym bardziej, że wdrażanie nowych technik chirurgicznych przebiega zwykle znacznie szybciej, niż np. wprowadzanie na rynek nowych leków. Musimy jednak poczekać na wyniki dalszych testów.

Studium amerykańskich naukowców sugeruje, że chirurdzy powinni wziąć przykład ze sportowców, tancerzy czy muzyków i rozgrzewać się przed pracą. Okazało się bowiem, że lekarze, którzy przed właściwym zabiegiem wykonywali kilka prostych ćwiczeń, lepiej wypadali w symulowanej operacji (The Journal of the American College of Surgeons). Pracami zespołu kierował Kanav Kahol z Uniwersytetu Stanowego Arizony. W eksperymencie wzięło udział 46 chirurgów z różnym doświadczeniem zawodowym i rozmaitymi specjalnościami. Poproszono ich, by przed symulowanym małoinwazyjnym zabiegiem spędzili 15-20 min na wykonywaniu rozgrzewających ćwiczeń. Wbrew pozorom to ważne, gdyż w czasie takich operacji lekarz musi się posługiwać laparoskopem, w dodatku wszystko rozgrywa się na bardzo ograniczonej przestrzeni. Owszem, powstaje coraz więcej robotów chirurgicznych oraz poręczniejsze narzędzia, ale nadal wyzwaniem pozostaje ludzkie zmęczenie. W pierwszym etapie eksperymentu ochotnicy wykonywali ustandaryzowany zestaw ćwiczeń. Następnie ich sprawność umysłową i fizyczną oceniano dzięki tym samym, lecz tym razem realizowanym losowo wprawkom. Wzięto pod uwagę zręczność, gładkość ruchów dłoni, gładkość ruchów narzędzia, upływający czas oraz błędy. Dodatkowo lekarze sprawdzali się za pomocą symulacji koagulacji elektrycznej. Akademicy z Arizony badali też skuteczność rozgrzewki u zmęczonych ludzi, porównując sprawność chirurgów przed i po zakończeniu nocnego dyżuru. Wg badaczy, wprawka nie tylko zwiększała giętkość/zręczność chirurgów, ale także zapewniała odpowiedni stopień pobudzenia poznawczego. Co ciekawe, rozgrzewka poprawiała funkcjonowanie wszystkich chirurgów, bez względu na stopień zawodowego zaawansowania. Znaczną zmianę zaobserwowano w zakresie koagulacji. Ćwiczenia pomagały przemęczonym lekarzom, ale nawet one nie pozwalały im osiągnąć optymalnych wyników.

Jaka jest najczęstsza przyczyna komplikacji pooperacyjnych? Wydawać by się mogło, że chodzi o błędy dokonywane przez samego chirurga. Nic bardziej mylnego! Okazuje się, że liczbę śmiertelnych powikłań pooperacyjnych można zredukować niemal o połowę dzięki... liście przypominającej personelowi medycznemu o rzeczach, które należy sprawdzić w trakcie zabiegu. W środowisku medycznym od dawna mówi się, że główną przyczyną śmierci pacjentów na oddziałach chirurgii jest brak komunikacji w zespole oraz zwyczajne roztargnienie. Aby temu zapobiec, lekarze z grupy "Bezpieczna Chirurgia Ratuje Życie" (ang. Safe Surgery Saves Lives) wprowadzili listę zawierającą wszystkie czynności, które należy wykonać podczas prawidłowo przeprowadzonej operacji. Jak się okazuje, wyniki stosowania tego prostego dokumentu przynoszą oszałamiające korzyści. Eksperyment przeprowadzono na przełomie lat 2007 i 2008 w szpitalach położonych w różnych miejscach świata, od kanadyjskiego Toronto po Amman w Jordanie. Badacze analizowali funkcjonowanie oddziałów chirurgii i porównywali wpływ wprowadzenia listy na stan zdrowia pacjentów poddawanych zabiegom. Wprowadzona "lista sprawdzająca" zawierała 19 podstawowych elementów, które należy sprawdzić podczas typowego zabiegu. Wiele z nich to proste zalecenia dotyczące wymiany informacji pomiędzy personelem czy też podstawowych zasad bezpieczeństwa. Znajdziemy tam więc np. takie zalecenia, jak wykreślenie na ciele planowanych linii cięcia przed rozpoczęciem zabiegu (a nie zaraz przed wzięciem skalpela do ręki), czy dokładne liczenie przedmiotów używanych podczas operacji w celu zapobiegnięcia ich omyłkowemu zaszyciu. Wyniki testu mogą zrobić niemałe wrażenie. Liczba śmiertelnych komplikacji pooperacyjnych spadła z 15 do 8 osób na tysiąc, zaś odsetek zabiegów kończących się powikłaniami spadł z 11 do 7 procent. Oprócz oczywistej korzyści, jaką jest poprawa stanu zdrowia pacjentów i przyśpieszenie rekonwalescencji, jest to także niemała oszczędność dla administracji szpitala. Biorąc pod uwagę, że na świecie wykonuje się 254 miliony operacji rocznie, możliwe do osiągnięcia oszczędności są wręcz niewyobrażalne. Szczegółowe wyniki analizy opublikowano w New England Journal of Medicine, jednym z najbardziej prestiżowych czasopism medycznych na świecie.

Leczenie rozległych ran bywa skomplikowane i uciążliwe. Po ich zaszyciu nierzadko dochodzi do zakażeń, zaś naprężenia wywołane przez ruchy pacjenta mogą powodować pękanie nici chirurgicznych lub uszkodzenia otaczającej tkanki. Na szczęście problemy te można z łatwością zminimalizować za pomocą cyjanoakrylanów - związków powszechnie sprzedawanych jako "superkleje". Najnowszy materiał, zbudowany z 2-cyjanoakrylanu oktylu, został właśnie dopuszczony do użytku przez FDA - amerykański urząd ds. leków i żywności. Wynalazek, opracowany przez ekspertów z prywatnej firmy Adhezion Biomedical, jest dziecinnie prosty w użyciu - wystarczy nanieść go na ranę i poczekać, aż dojdzie do wytworzenia spoiny. Głównym zastosowaniem produktu, nazwanego SurgiSeal, będzie wspomaganie interwencji chirurgicznych oraz działanie w nagłych przypadkach wymagających pośpiesznej reakcji lekarzy lub ratowników medycznych. Przedstawiciele producenta proponują także używanie nowego typu opatrunku do zabezpieczania nacięć powstałych podczas zabiegów wykonywanych przez chirurgów plastycznych. W przeciwieństwie do większości cyjanoakrylanów, produkt zaprezentowany przez Adhezion Biomedical nie wymaga chemicznego aktywatora i jest znacznie bardziej elastyczny od innych "superklejów" stosowanych dotychczas w medycynie. Posiada on także dodatkowe właściwości korzystne z punktu widzenia opieki nad pacjentem, takie jak nieprzemakalność czy właściwości bakteriostatyczne. Także jego usuwanie jest ułatwione w porówaniu do większości opatrunków z tej rodziny. Niestety, obecnie nie wiadomo, czy wynalazek opracowany przez Adhezion Biomedical trafi na rynek europejski.

Procedura usunięcia guza z mózgu noworodka zakończyła się niezwykłym odkryciem. Zamiast nieregularnej, jak to zwykle bywa, tkanki, interweniujący neurochirurg odnalazł wewnątrz czaszki dziecka... doskonale wykształconą stopę oraz inne, mniej rozwinięte części ciała. Niezwykły zabieg odbył się na początku października w amerykańskim Colorado Springs. Prowadzący go lekarz, dr Paul Grabb, do ostatniej chwili nie spodziewał się, że mikroskopijny guz, widoczny na zdjęciu uzyskanemu za pomocą rezonansu magnetycznego, okaże się idealnie uformowanym fragmentem ludzkiej kończyny. Oprócz niego, badacz wydobył z czaszki dziecka także niekompletnie rozwiniętą dłoń oraz odcinek uda. Wyglądało to jak narodziny płodu odwróconego wychodzącego z mózgu, wspomina dr Grabb. Odnalezienie tak doskonale uformowane struktury jest unikalne i wyjątkowo rzadkie, praktycznie nie słyszy się o czymś takim. Zdaniem lekarza, nieprawidłowa tkanka mogła być fragmentem wrodzonego guza mózgu. Inną możliwością jest tzw. fetus in fetu, czyli sytuacja, w której w macicy dojrzewa początkowo dwoje bliźniaków, lecz ciało jednego z nich pochłania drugie. Rozwiązanie tej zagadki będzie możliwe dopiero po wykonaniu specalistycznych analiz. Operowane maleństwo trafiło już do domu, lecz w najbliższym czasie konieczne będzie wykonywanie u niego comiesięcznych badań krwi. Ich zadaniem będzie monitorowanie stanu dziecka i stwierdzenie, czy patologiczna tkanka nie zacznie ponowanie narastać. Na całe szczęście, maluch jest obecnie w świetnej formie i rozwija się prawidłowo.

Użycie robotów do przeprowadzania operacji wstawiania bypassów przynosi znaczące korzyści z ekonomicznego i medycznego punktu widzenia - wynika z badań wykonanych na Uniwesytecie Maryland. Stwierdzono, że zastosowanie takiej procedury poprawia stan zdrowia chorego, zmniejsza liczbę komplikacji pooperacyjnych oraz skraca czas pobytu w szpitalu. Zabieg z użyciem robota o nazwie DaVinci jest metodą minimalnie inwazyjną dla organizmu. Dodatkowo wykonanie go przez maszynę oznacza niemal idealną dokładność wykonywanych czynności, przez co wzrasta szansa na poprawne zagojenie się i utrzymanie drożności przeszczepionego naczynia. Ze względu na konieczność użycia dodatkowych materiałów oraz sprzętu, zastosowanie nowej technologii podnosi koszt pojedynczej operacji o około 8000 dolarów. Z drugiej jednak strony, jak mówi prowadzący badania dr Robert Poston, koszt ten jest całkowicie zniwelowany przez krótszy pobyt w klinice, obniżenie zapotrzebowania na transfuzje oraz znacznie zmniejszone ryzyko powrotu do szpitala z powodu pojawiających się po zabiegu powikłań. Przekłada się to na średnie obniżenie kosztów hospitalizacji aż o 33%. Korzyść ta jest szczególnie widoczna w przypadku pacjentów, którzy obarczeni są - oprócz choroby wieńcowej, będącej bezpośrednim wskazaniem do wszczepienia bypassów - dodatkowo innymi schorzeniami. DaVinci to złożony zestaw urządzeń. Jego najważniejszym komponentem jest komplet dwóch lub trzech manipulatorów, które naśladują ruchy dłoni obsługującego je chirurga (tak więc robot nie jest w pełni niezależny, jest jedynie "przedłużeniem rąk" lekarza). Dostęp do organów wewnętrznych osiąga się dzięki wykonaniu niewielkich nacięć w powłokach ciała, przez które wprowadza się te urządzenia. Przez kolejny otwór wprowadza się specjalną kamerę, oczywiście wyposażoną w odpowiednie oświetlenie. Dzięki temu chirurg ma do dyspozycji pełny, trójwymiarowy obraz operowanego organu oraz pełną swobodę działania, przy jednoczesnym zachowaniu minimalnej inwazyjności zabiegu. Dotychczas system był używany głównie do przeprowadzania operacji na prostacie. Szpital przy Uniwersytecie Maryland jest jednym z zaledwie kilku na świecie, w których używa się go przy operacjach kardiologicznych. Jednak, jak podkreśla dr Stephen Bartlett, szef Oddziału Chirurgii tej kliniki, istnieją wyraźne korzyści dla pacjenta, wynikające z minimalizacji inwazyjności tego zabiegu. Dotyczy to zarówno szybszej rekonwalescencji, jak i sprawności przeszczepionego naczynia w kilka miesięcy po wykonaniu operacji. Wykonane przez Amerykanów badanie objęło stu kolejnych pacjentów operowanych z użyciem robota. Porównano ich z inną setką osób, które leczono z wykorzystaniem tradycyjnych metod. Do wykonania operacji dotychczasową techniką potrzebne było wykonanie długiego cięcia z rozcięciem mostka, zaś DaVinci do przeprowadzenia zabiegu potrzebuje zaledwie kilku drobnych otworów w klatce piersiowej. Zmniejszenie wielkości otworu nie oznacza, oczywiście, pogorszenia zasięgu maszyny, gdyż jej konstrukcja opracowana została właśnie z myślą o działaniu w takich warunkach. Średni łączny czas pobytu w szpitalu wynosił około 4 dni dla pacjentów operowanych z pomocą DaVinci oraz tydzień dla osób leczonych tradycyjnie. Jeszcze wyraźniej widać tę różnicę, gdy uwzględni się wyłącznie grupę osób szczególnie zagrożonych powikłaniami - wśród nich wartości te wynoszą, odpowiednio, 5 i 12 dni. Wynika to w dużym stopniu z odsetka komplikacji pooperacyjnych. Także wykonana po roku obserwacja z wykorzystaniem tomografii komputerowej potwierdziła, że zastosowanie tego urządzenia w chirurgii ma sens - przeszczepione z użyciem DaVinci tętnice były w znacznie lepszym stanie i wykazywały niższe ryzyko pojawienia się w nich niedrożności. Przedstawione wyniki wyraźnie pokazują, że zastosowanie osiągnięć robotyki w chirurgii poprawia skuteczność operacji oraz jakość życia pacjentów. Największym mankamentem nowej technologii jest, niestety, jej cena - kompletny zestaw kosztuje około miliona dolarów. Czy korzyści wynikające z jego stosowania przeważą i zadecydują wprowadzeniu metody na szeroką skalę? Tego dowiemy się najprawdopodobniej za kilka lat.

Doktorzy Kanav Kahol i Marshall Smith z Banner Good Samaritan Medical Center w Arizonie, chcą stworzyć grę na konsolę Wii, która byłaby wykorzystywana do... trenowania chirurgów. Okazało się bowiem, że ośmiu rezydentów chirurgii, którzy grali na Wii przed przystąpieniem do wirtualnej operacji (przeprowadzanej za pomocą profesjonalnego programu ProMIS), uzyskało średnio o 48% lepsze wyniki, niż ci, którzy wcześniej nie grali. Szczególnie użyteczne okazały się gry takie jak Marble Mania, w której gracz przesuwa obiekt w trójwymiarowym środowisku pełnym przeszkód. Konieczne jest tutaj wykonywanie drobnych, precyzyjnych ruchów urządzeniem sterującym konsolą. Takie gry jak np. tenis, wymagający zamaszystych ruchów nie były zbyt przydatne. Stworzenie gry na Wii miałoby liczne zalety. Przede wszystkim lekarze mogliby korzystać z niej w wolnych chwilach w domu, poprawiając swoje umiejętności. Gra przydałaby się też w krajach rozwijających się, których nie stać na zakup profesjonalnych narzędzi do wirtualnych operacji.