Stymulowanie wydłużania narządów za pomocą wszczepialnych robotów medycznych

[KopalniaWiedzy.pl 357]

Wszczepialne, programowalne roboty medyczne mogą stopniowo wydłużać narządy tubularne, przykładając do nich siły uciągu. W ten sposób dałoby się stymulować wzrost tkanki w niedorozwinętych organach, nie zaburzając ich funkcji.

U świń system opisany na łamach Science Robotics wywoływał namnażanie komórek i wydłużenie części przełyku o ok. 75%. Zwierzęta pozostawały przy tym przytomne i mobilne.

Wg naukowców ze Szpitala Dziecięcego w Bostonie, metodę można by wykorzystać w leczeniu pacjentów z długoodcinkową postacią zarośnięcia przełyku (ang. long-gap esophageal atresia, LGEA) czy do wydłużenia jelita cienkiego w zespole krótkiego jelita.

Dotąd najskuteczniejszą techniką leczenia LGEA była zaproponowana w 1997 r. metoda Johna Fokera. Opiera się ona na poddaniu końców przełyku osiowej trakcji. Zakłada się na nie szwy trakcyjne, które mocuje się wewnątrz klatki piersiowej albo wyprowadza na zewnątrz. Pacjenta trzeba jednak na ok. 4 tygodnie wprowadzić w śpiączkę farmakologiczną i zastosować wentylację mechaniczną. Specjaliści podkreślają, że długi czas unieruchomienia powoduje czasem powikłania, np. skrzepy.

Nasz projekt pokazuje, że miniaturowe roboty mogą wywołać wzrost narządu we wnętrzu żywego pacjenta [...]. Nie trzeba przy tym znieczulenia [...]. Potencjał takich robotów trzeba jeszcze dokładniej zbadać, ale w niedalekiej przyszłości będą one z pewnością stosowane do wielu organów - podkreśla Russell Jennings.

Pokryty gładką, biokompatybilną "skórą" robot jest mocowany tylko do przełyku, dlatego pacjent bez problemu się porusza. Dwa pierścienie umieszcza się wokół przełyku i stabilizuje za pomocą szwów. Pierścienie kontroluje umieszczony poza organizmem programowalny panel.

Amerykanie prowadzili eksperymenty na świniach. Pięciu wszczepiono implant, trzy utworzyły grupę kontrolną. Codziennie przez 8-9 dni odstęp między pierścieniami zwiększano o 2,5 mm. Podczas zabiegu zwierzęta były w stanie jeść i nie wykazywały dyskomfortu.

Dziesiątego dnia fragment przełyku był średnio o 77% dłuższy. Badanie histopatologiczne wykazało namnażanie komórek, przy czym średnica narządu pozostała normalna. To pokazuje, że nie nastąpiło zwyczajne rozciągnięcie narządu [...] - wyjaśnia doktorant Pierre Dupont.

Obecnie rozpoczynają się testy systemu na zwierzęcym modelu zespołu krótkiego jelita (zespół ten występuje częściej niż LGEA; u noworodków bywa skutkiem martwiczego zapalenia jelit, a u dorosłych choroby Leśniowskiego-Crohna).

Jeśli testy na zwierzętach wypadną pomyślnie, może to doprowadzić do testów klinicznych na ludziach.

Na razie nikt nie wie, jaką siłę przyłożyć do organu, by wywołać wzrost. [...] Opieramy się po prostu na doświadczeniu chirurga. Urządzenie robotyczne może ją zaś precyzyjnie określić i zastosować.

« powrót do artykułu