A Da Vinci sebészrobot használatát 2000-ben hagyta jóvá az amerikai gyógyszerfelügyelet, a Food & Drug Administration (FDA). Ez volt az első olyan szerkezet, amely megkapta az engedélyt, hogy vágásokat ejtsen és varratokat helyezzen el a betegek testén, illetve testében. A rendszer bevált, s a robot-sebészet napjainkra több millió dolláros iparággá nőtte ki magát.

Müncheni bevetésen a Da Vinci. Európában 120 van belőle, hazánkban egy sincs © Intuitive Surgical, Inc.

Miben is rejlik a sebészrobot előnye? A szerkezet karjai egy 1 centiméter átmérőjű bemetszésen keresztül jutnak a beteg testébe, akárcsak a laparoszkópos eljárások során. A minimál-invazív eljárásnak nevezett módszer egyik legnagyobb előnye, hogy csökken a fertőzésveszély. Az Intuitive Surgical, a Da Vinci gyártója szerint például a prosztatarákkal diagnosztizált betegeknek csupán harmadán végeznek sebészeti beavatkozást a magas kockázat miatt.

„Azért csupán ekkora arányról lehet beszélni, mert sok beteg már nincs műthető állapotban” – magyarázta a hvg.hu kérdésére dr. Köves Béla, a Jahn Ferenc Dél-Pesti kórház urológus-szakorvosjelöltje, aki idén szeptemberben a European Robotic Urology Symposiumon próbálta ki a Da Vincit. „Ez azt jelenti, hogy a daganat már nem csak a prosztatán belül található meg. De előfordul, hogy valaki olyan állapotban van életkora, vagy egyéb körülmények, például cukorbetegség miatt, hogy egy nagyobb, nyílt műtét megterhelését nem bírná ki. Sebészeti robot használatával – a laparoszkópiás eljárásokhoz hasonlóan – ez a teher csökkenthető, jóval kisebb fájdalommal jár és az utólagos, posztoperatív ápolás ideje is lerövidül.”

A Da Vinci robot négy fő részből áll: a sebészi konzol, a pácienst rögzítő speciális műtőasztal, az EndoWrist nevű robotkarok, amelyeken különböző műtéti eszközök sorakoznak, illetve az Insite Vision System nevű nagyfelbontású, háromdimenziós endoszkóp, a hozzá kapcsolódó képfeldolgozó rendszerrel.

A műtét során a sebész a képen is látható konzolnál foglal helyet, sokszor több méterre a műtőasztaltól. Az orvos a fejét valamelyest előredöntve ráhajol a megjelenítő felületre, ami azért is lényeges, mert a robot nem engedi, hogy a kezelőszervek véletlen megmozdítása miatt a karok nem kívánt mozgást végezzenek. Ezt úgy éri el, hogy folyamatosan figyeli az orvos fejének a helyzetét, s ha a sebész feláll a konzol elől, a rendszer automatikusan letiltja a karok mozgását. A megjelenítőben az orvos a műtéti terület felnagyított, háromdimenziós képét látja, amit a robotkar egyik „csápjára” erősített kamera közvetít a konzolra. A karok mozgatását speciális vezérlő teszi lehetővé, amely két kézi szabályzó és két pedál segítségével összesen hét irányba mozgatja a beteg testében a kamerát és a sebészi eszközöket.

„A laparoszkópos beavatkozások esetében az orvos két irányítókart mozgat, amelyek egy vékony kábelen csatlakoznak a műtéti területen mozgó sebészi eszközökhöz” – magyarázta dr. Köves Béla. „A kábelnek ez esetben korlátozott a mozgástere, ugyanis a bemeneti nyílás tekinthető a kiindulási pontnak, onnan kell tovább manőverezni, amíg el nem érjük a megfelelő területet. A Da Vinci robotkarja ezzel szemben egy több gömbcsuklóból álló rendszer, amely olyan mozdulatokat is lehetővé tesz, amelyekre szabad kézzel, vagy laparoszkóppal nem lennénk képesek. Egy erre a célra szolgálló pedállal változtatható a kamera felbontása, illetve a nagyítás mértéke, a kamera pedig a többi eszköztől függetlenül mozgatható. Ennek az óriási előnye minden eddigi módszerhez képest, hogy az orvos nagyon pontosan láthatja a különböző szövetek határait, amire korábban legfeljebb következtetni lehetett. Jó példa erre a radikális prosztataeltávolítás, amelynek során gyakran problémát okoztak a prosztata két oldalán futó idegkötegek, amelyeket sokszor átvágtak a műtét során, s ez impotenciát eredményezett. Ez kellemetlen mellékhatás volt, ám nem igazán tudták kikerülni. A jó sebészek érzésre meg tudták találni a szövet határait, de a sebészrobot kamerájának köszönhetően tökéletesen látható a műtéti terület; ez óriási különbséget jelent.”

A speciális műtőasztalhoz csatlakoznak a robotkarok, amelyek közvetlenül kapcsolatba lépnek a műtendő területtel. Két vagy három műszeres és egy endoszkópos kar található itt, ebből az utóbbi kamerája szolgáltatja a háromdimenziós képet. A rendszer érzékeli, ha az eszközök egymáshoz érnek, azt azonban nem, ha a szövethez, ezért a sebésznek a vizuális információ alapján kell elvégeznie a bemetszéseket. Az Intuitive Surgical 2003-ban kifejlesztett egy negyedik kartípust is, amely egy további eszköz segítségével komplex beavatkozásokat is lehetővé tesz, illetve kiválthatja egy asszisztens munkáját. „Az érintés hiánya nem feltétlenül probléma, az endoszkópiás eljárások során ehhez már hozzászokhattak az orvosok” – tette hozzá dr. Köves Béla.

A 175 000 dolláros negyedik kar kiváltja az asszisztens munkáját © Intuitive Surgical, Inc.

Az EndoWrist rendszer olyan sebészeti eszközöket használ, amelyek szinte minden műtéti tevékenységet lehetővé tesznek a bemetszéstől a varráson át például az erek lefogásáig. Az orvos a kézi vezérlő kapcsolóinak manipulálásával tud váltani az egyes eszközök között. A rendszer arra is képes, hogy memorizálja az egyes karok pontos helyzetét, így akár arra is lehetőség van, hogy az egyiket kihúzzák a beteg testéből, lecseréljék a végére szerelt sebészeti eszközt, majd visszajuttassák a műtéti területre, pontosan ugyanoda. A karok, a gömbcsuklós kialakításnak köszönhetően a mozgás hét szabadságfokára képesek, vagyis hét, egymástól független irányba képesek mozdulni. A sebész a vezérlő segítségével – amely kiszűri a kézremegésből adódó szabálytalan mozdulatokat – változtathatja a kifejtett erőt, amely néhány grammtól akár több kilogrammig terjedhet. Az úgynevezett Intuitive Masters technológia lehetővé teszi, hogy a mozdulatokat „felnagyítsák”, vagy csökkentsék, vagyis, a sebész egy nagyobb mozdulattal is csupán kisebb helyváltoztatást végez a robotkarral. A beavatkozás során a testüregbe szén-dioxidot pumpálnak, hogy helyet csináljanak az eszközöknek.

A háromdimenziós megjelenítő nagyfelbontású képet szolgáltat az orvos számára, amely másodpercenként több mint ezer képkockából áll össze. Egy videoprocesszor egy speciális szűrőalgoritmus segítségével feljavítja a képet és igyekszik kiszűrni a háttérzajt. Az endoszkóp végén lévő kamera hőmérsékletét folyamatosan szabályozzák, hogy megakadályozzák a párásodást.

A már említett eljárás – az orvos fejének a helyzetét figyelő elektronika – mellett további biztonsági intézkedések szavatolják a páciensek megfelelő ellátását. Egy úgynevezett nullapontfigyelő rendszer meggátolja, hogy a robotkarok „kifelé”, vagyis a bemetszési pont fölé forduljanak, mivel ezzel feltéphetnék a páciens bőrét. Az energiaellátásért felelős akkumulátorhoz szünetmentes tápegység csatlakozik, amely húsz percig biztosítja a zavartalan működést áramkimaradás esetén. Emellett minden egyes eszközbe biztonsági chipet építettek, amely nem teszi lehetővé más műszerek használatát, kizárólag a hivatalos gyártó által jóváhagyott tartozékokét. Ezek az áramkörök további információt is tárolnak az egyes eszközökről, így a gép karbantartása is átláthatóbbá válik, a rendszer ugyanis figyelmeztet, ha valamelyik műszer cserére vagy javításra szorul.

A hét szabadságfok felülmúlja az emberi kéz lehetőségeit © Intuitive Surgical, Inc.

A Da Vinci rendszert az Intuitive Surgical az IBM-mel kiegészülve továbbfejlesztette, s ma már hangvezérléssel bővíthető a rendszer teljesítménye. Idén tavasszal pedig a hvg.hu is beszámolt a londoni Imperial College fejlesztőcsapatának munkájáról, akik azon dolgoznak, hogy a sebész a keze helyett a szemével irányíthassa az operációt. A Da Vinci bővítése ugyanis az orvos szemmozgásából ítéli meg, hogy az operált zóna pontosan melyik részén kell vágásokat ejtenie. A fejlesztők szerint a robotok egyébként csak az orvos kézmozdulataira figyelnek, így rengeteg, az operáció pontosságát és sikerességét befolyásoló emberi figyelmi tényezőt hagynak figyelmen kívül.

A rendszer kvázi a sebész agyának felhasználásával számolja ki a szövetmélységet és épít fel háromdimenziós térképet az éppen vizsgált szövetrészről - árulta el a The Guardiannek Lord Darzi brit egészségügyi miniszter. A szoftver gyakorlatilag stabilizálja a mozgó szövetek képét, így a folyamatosan lüktető szív helyett is csak egy álló szív képét követhetik a műtőorvosok - mindeközben az operáló eszközök átveszik a szív mozgásának ritmusát és szinkront tartanak vele, biztos és precíziós operálást biztosítva ezzel.

Használni akarják a rendszerben az úgynevezett augmented reality által biztosított előnyöket is. A szoftver összekeveri a Da Vinci által látott előszövetes képeket az operáció előtt készített röntgen- és egyéb felvételekkel, így az orvosok képesek "átlátni" a szöveteken, és pontosan meg tudják állapítani például a lehetséges tumorok helyzetét is. Lord Darzi szerint ezzel elkerülhető az, hogy az orvosok az egészséges szövetrészeket is eltávolítsák.

A hasonló rendszerek segítségével rövidesen akár az is napi rutinná válhat, hogy az orvos és a beteg akár több száz vagy több ezer kilométer távolságban legyen egymástól. Mint arról a hvg.hu is beszámolt, a Rochesteri Technológiai Intézet (RIT) és a Puerto Ricó-i Egyetem orvosi kara által vezetett csapat ugyanis nemrégiben tesztelte azt a technológiát, amely lehetővé teszi a kiváló minőségű, élő videofelvételek egyszerre több helyszínre való közvetítését. A Puerto Ricó-i Egyetemről biztonságos, nagysebességű hálózat segítségével sugároztak több helyszínre egy endoszkópos műtétet. A kísérletben több résztvevős videokonferencia is szerepelt, így a felek élőben kommunikálhattak egymással.

"Intézményünk már több mint egy éve végez ilyen típusú közvetítéseket két fél között, most azonban már felhasználhatjuk több technológia kombinációját is arra, hogy több helyszínre egy időben sugározzunk” – jegyezte meg José Conde, a Puerto Ricó-i Egyetem orvosi karán működő kutatási informatikai központ igazgatója.

Bár korábban már végeztek hasonló „távműtéteket”, a telegyógyászat korábbi erőfeszítéseit akadályozta a videofelvételek minősége és a hálózatban esetlegesen létrejövő akadozások – mondta Gurcharan Kanna, a RIT kísérleti számítástechnikai igazgatója, a kutatócsoport egyik tagja.

A Da Vinci használatával a kórházi kezelések ideje nagyjából felére rövidül, ami a kezelési költségek 33 százalékos csökkenésével jár. A kisebb terhelés kevesebb fájdalmat és gyorsabb gyógyulást is jelent. Hátránya viszonylag magas ára és a viszonylag meredek úgynevezett tanulási görbe (learning curve), vagyis az az időszak, amíg a beavatkozásokat végző orvosok elsajátítják és megszokják az új technológiát. Az amerikai gyógyszerfelügyelet, az FDA a „betanuló időszakra” 40-50 perccel hosszabb műtétekkel számol.

„A tanulási görbét minden új típusú műtét esetében megadják; egy laparoszkópos prosztataoperációnál ez körülbelül negyven alkalmat jelent” – tette hozzá dr. Köves Béla. „Magyarországon egyébként már volt tesztelésen Da Vinci berendezés, igaz, folyamatos használatban még sehol nem áll rendelkezésre ilyen eszköz hazánkban.”

Ennek oka könnyen érthetővé válik, ha a Da Vinci árait nézzük: egy teljes rendszer beszerzése 1,3 millió euróba, vagyis közel 350 millió forintba kerül, éves fenntartása pedig 100-130 ezer eurót jelent. Ez nem minden ország számára jelent áthághatatlan akadályt: Belgiumban 20, Spanyolországban és Csehországban 6-6, Svédországban 5 Da Vinci üzemel. Az Egyesült Államokban 600 helyen használják a robotot, Európában összesen 120 egészségügyi intézmény operál vele. Várhatóan ez a szám növekedni fog, 2004-ben például ugyanis nem kevesebb, mint 76 Da Vinci rendszert adtak el, s a technológia fejlődésével várhatóan csökken majd a sebészrobot ára. Akkor talán Magyarország is megengedhet magának egyet-egyet.