26. September 2023 – Auf ihrem Flug nach Atlanta knabberte Robin Pollack Gummibärchen und nippte an einem Cranberrysaft-Cocktail. Es war eine Woche her, seit sie sich im MD Anderson Cancer Center in Houston einer robotergestützten Operation unterzogen hatte, um einen bösartigen Magentumor zu entfernen, und sie machte sich auf den Heimweg – und fühlte sich überraschend gut.
Die Operation erforderte fünf kleine Schnitte. „Ich habe jetzt vier kleine Punkte und einen 2-Zoll-Schlitz, den er mit Sekundenkleber zugeklebt hat“, sagte Pollack. „Nach der Operation bin ich hungrig aufgewacht.“
Innerhalb eines Tages stand sie auf und ging spazieren, innerhalb einer Woche machte sie sich mit ihrem Mann auf den Weg in die Stadt und genoss es Creme Brûlée und Eier Florentiner.
„Seitdem hatte ich kein bisschen mehr Schmerzen“, sagte sie zwei Wochen nach der Operation. „Ich habe keine Schmerzmittel genommen, nicht einmal ein einziges Tylenol. Ich bin gestern 2 Meilen gelaufen.“
Eine bessere postoperative Lebensqualität sei ein Vorteil der Roboterchirurgie, sagte er Chirurgischer Onkologe Naruhiko Ikoma, MD, der Pollacks Verfahren durchführte.
Auch für den Chirurgen gibt es Vorteile. „Ich fühle mich beim Präparieren und Nähen präziser“, sagte er Ikoma. „Bei herkömmlichen offenen Operationen verwenden Chirurgen Instrumente. … Bei der Roboterchirurgie haben Chirurgen das Gefühl, mit ihren eigenen Fingern und präzisen Spitzen zu operieren.“
Roboterchirurgie bzw. robotergestützte Chirurgie gibt es schon seit mehr als 20 Jahren, aber Experten gehen davon aus, dass sie jetzt auf dem Vormarsch ist. Die Vorteile, die Pollack und Ikoma beschreiben, treiben die Technologie voran: verbesserte Genauigkeit, kürzere Erholungszeiten und weniger Schmerzen.
Um 644.000 Roboteroperationen wurden in den Vereinigten Staaten durchgeführt im Jahr 2021, aEs wird erwartet, dass diese Zahl bis 2028 auf eine Million ansteigt. Weltweit sind weitere Millionen passiert. Der Weltmarkt erreichte im Jahr 2022 ein Volumen von 6,3 Milliarden US-Dollar und wird voraussichtlich noch weiter steigen 26,8 Milliarden US-Dollar im Jahr 10 Jahre.
Robotergestützte Geräte sind FDA-geklärt über viele Fachgebiete hinweg. Für Prostata Umzüge Und Hysterektomien, Der Einsatz von Operationsrobotern ist mittlerweile weit verbreitet. Es ist auch schnell wachsend In bariatrische Chirurgie und Hernienreparatur, und hat seitdem stetig zugenommen Hüft- und Knieersatz. Mehrere Operationsteams haben Pionierarbeit bei der robotergestützten Niere geleistet Transplantationenund kürzlich berichtete die Washington University School of Medicine in St. Louis über den ersten Roboter Lebertransplantation in den USA.
Das am weitesten verbreitete Robotersystem in den USA ist Intuitive Surgical da Vinci. Die FDA hat einen da Vinci erstmals im Jahr 2000 zugelassen und hat seitdem neuere Modelle zugelassen. Heute sind mehr als 7.500 da Vinci-Chirurgiesysteme in 69 Ländern auf sechs Kontinenten im Einsatz.
Dutzende andere Unternehmen haben sich dem Spiel angeschlossen. Fortschritte in der Materialwissenschaft führen zu weichen, flexiblen Designs, die sich durch verschlungene Bahnen bewegen oder auf einige der empfindlichsten Gewebe des Körpers einwirken können.
Monarch von Auris Health, ein flexibles endoskopisches Robotersystem, dringt durch den Mund in die Luftröhre und die Bronchien ein, um potenziell krebsartiges Gewebe in der Lunge zu untersuchen. Die Plattform hat kürzlich eine urologische Freigabe für Nieren erhalten Steinentfernung. Andere flexible Roboter dringen in das Rektum ein und wandern durch den Darm, beispielsweise bei der Koloskopie. Wieder andere schlängeln sich durch die Nase, um zum Gehirn zu gelangen, oder durch die Oberschenkelvene des Oberschenkels, um zum Herzen zu gelangen.
Ein Upgrade des Mako-Roboters von Stryker, der derzeit für Hüft- und Kniegelenkersatz eingesetzt wird, wird seinen Einsatz in der Wirbelsäulen- und Schulterchirurgie ermöglichen und könnte bereits in den Markt eingeführt werden nächstes Jahr. (Die für diesen Artikel befragten Ärzte bewerben oder unterstützen keine der genannten Produkte.)
Mittlerweile ermöglicht die künstliche Intelligenz (KI) Forschern und Entwicklern, Roboter autonomer zu machen, sodass sie chirurgische Teilaufgaben oder sogar ganze chirurgische Eingriffe durchführen können.
„Es ist eine aufregende Zeit“, sagte Michael Yip, PhD, außerordentlicher Professor für Elektro- und Computertechnik und Direktor des Advanced Robotics and Controls Laboratory an der University of California in San Diego. „Die Vielfalt der Robotertechnologien nimmt wirklich exponentiell zu.“
Vorteile für Patienten
Daten zeigen, dass die Roboterchirurgie dazu beitragen kann, Blutungen, Narbenbildung und Genesungszeit zu reduzieren, und dass sie im Vergleich zur herkömmlichen Chirurgie kürzere Krankenhausaufenthalte ermöglicht.
Einer der auffälligsten Vorteile: Viele Patienten wie Pollack benötigen keine Opioide – und auch keine Schmerzmittel. Das ist bemerkenswert, wenn man die Norm betrachtet.
Bei einer Nierentransplantation „handelt es sich nach einer offenen Transplantation um 100-prozentigen Betäubungsmitteleinsatz“, sagte Thomas Pshak, MD, ein Roboter für Nieren- und LebertransplantationenUrgeon am UCHealth University of Colorado Hospital. Patienten mit offenen Operationen gehen mit so viel nach Hause eine Woche Opioidvorratund manchmal benötigen sie nach der Operation Morphin oder Oxycodon in einer Infusion.
Patienten mit robotergestützter Chirurgie erholen sich viel schneller und können innerhalb weniger Wochen wieder arbeiten und normalen Aktivitäten nachgehen empfohlen 8 Wochen nach offener Nierentransplantation.
„Eine schmerzlose Nierentransplantation scheint Science-Fiction zu sein, aber hier sind wir“, sagte Pshak.
Er verwendet ein Da-Vinci-Chirurgierobotersystem mit vier schlanken Armen, jeder etwa so groß wie ein Bleistift, die chirurgische Instrumente und eine hochauflösende Kamera halten. Während der Operation sitzt er ein paar Meter entfernt an einer Computerkonsole und blickt durch ein Fernglas, das eine stark vergrößerte 3D-Ansicht der Operationsstelle bietet. Mit beiden Händen an Joystick-ähnlichen Bedienelementen führt er die Arme in die Schnitte, um „feine, präzise Bewegungen“ auszuführen, beispielsweise das Nähen der neuen Niere an Blutgefäße. Fußpedale aktivieren und deaktivieren die Roboterarme.
Pshak führte UCHealth durch‘2021 führte er die erste Roboter-Nierentransplantation durch und hat seitdem mehr als ein Dutzend und sogar noch mehr Spendernierenentfernungen mit dem Roboter durchgeführt. Bei einer robotergestützten Nierentransplantation „ist der größte Einschnitt etwa 5 cm in der Nähe des Bauchnabels“, sagte er. Zum Vergleich: Eine traditionelle offene Nierentransplantation umfasst einen 10 bis 12 Zoll langen Schnitt.
Robotik könnte auch den Zugang zu chirurgischen Eingriffen verbessern. Ein Drittel der Patienten, die auf eine gespendete Niere warten, haben einen Body-Mass-Index über 35. Der höhere BMI kann längere, tiefere Schnitte bedeuten, was das Risiko von Komplikationen und negativen Folgen erhöht. Das weniger invasive Roboterverfahren könnte eine Nierentransplantation ermöglichen für diese Patienten.
Vorteile für Ärzte
In gewisser Weise verleiht die Robotik Chirurgen übermenschliche Fähigkeiten. Der Roboter kann jedes Zittern des Chirurgen korrigieren‘Er ermöglicht es dem Chirurgen, schwer erkennbare Falten zu betrachten, indem er die Kamera und kleine Werkzeuge an Stellen bewegt, die die menschliche Hand nicht erreichen kann.
„Ich kann das einstellen [robot] „Armbewegungen bewegen sich mit einem Zehntel meiner normalen Handbewegung“, sagte Pshak. „Das ermöglicht einfach eine wahnsinnige Genauigkeit.“
In der Wirbelsäulenchirurgie minimiert die Robotik die Fehlplatzierung einer Schraube. Das bedeutet „eine geringere Revisionsrate – man muss zurückgehen und eine verlegte Schraube entfernen und ersetzen“, sagte er Mohamad BydonMD, a Neurochirurg Und Kliniker-Wissenschaftler an der Mayo Clinic in Rochester, MN, wo seit 2018 robotergestützte Neurochirurgie durchgeführt wird.
Bydon war der Hauptautor von a Studie In Verfahren der Mayo-Klinik Darin wurde berichtet, dass von den 402 Schrauben, die bei 77 Patienten eingesetzt wurden, die sich einer robotergestützten Wirbelsäulenoperation unterzogen hatten, nach der Operation keine erneut angebracht werden musste.
Zu den weiteren Vorteilen, so Bydon, gehören die Möglichkeit, die Operation im Voraus zu planen, und eine Genauigkeit im Submillimeterbereich um die Nerven und das Rückenmark eines Patienten herum. „Es pReserven Muskeln, Sehnenund Bänder“, sagte er.
Corey Walker, MD, ist ein Neurochirurg bei Zedern-Sinai in Los Angeles, der letztes Jahr eine minimalinvasive Roboter-Rückenoperation an einem High-School-Footballspieler durchführte, nachdem sich der Spieler an drei Stellen die Wirbelsäule gebrochen hatte. Die Roboter sammeln Daten, die in KI-Algorithmen zurückgeführt werden, um die Planung und Genauigkeit zu verbessern. „Der Roboter verschafft uns nicht nur einen technischen Vorteil“, bemerkte Walker, „sondern auch einen Datenvorteil.“
Nach der Operation konnte der Fußballspieler innerhalb weniger Wochen statt der üblichen 6 Monate wieder seinen normalen Aktivitäten nachgehen und trainieren.
Bei jüngeren Patienten sei es laut Walker wichtig, ihre Langlebigkeit zu erhalten und Verletzungen der die Wirbelsäule umgebenden Muskeln zu vermeiden. Roboterverfahren „hinterlassen so wenig Fußabdruck wie möglich in der Struktur der Wirbelsäule.“
Roboterchirurgie: Was Patienten und Ärzte wissen sollten
In den Vereinigten Staaten ist die akademische Medizin iInstitutionKrankenhäuser und Krankenhäuser haben ihre eigenen entwickelt Beglaubigung Wege. Viele Roboterchirurgen erlernen herkömmliche chirurgische Techniken und wechseln später zu Roboterverfahren, indem sie webbasierte und persönliche Kurse bei Geräteherstellern absolvieren, an Gewebeproben, in Virtual-Reality-Simulationen und an unbelebten Objekten (z. B. dem Aufnehmen kleiner Gegenstände oder Peelings) üben Klebeband von einer Oberfläche entfernen).
Einige Chirurgen und medizinische Zentren bieten Roboterschulungen für Personen außerhalb ihrer Einrichtung an. Bei der Medizinische Fakultät der Ohio State UniversityInteressierte Chirurgen aus der ganzen Welt können für 500 US-Dollar pro Tag vorbeikommen und bestehende und neue Roboterverfahren beobachten.
„Die größte Herausforderung bei der Robotik besteht darin, dass sie so automatisiert ist, dass sie den Bewohnern manchmal die Fähigkeit nimmt, die Anatomie zu lernen“, sagte Walker. „Unsere Herausforderung besteht darin, den Bewohnern weiterhin die Anatomie beibringen zu können und nicht auf die Technologie angewiesen zu sein.“
Patienten sollten sich die Geschichte eines Krankenhauses mit Robotik ansehen und fragen, wie viele Eingriffe ihre Einrichtung und ihr Chirurg durchgeführt haben, wie es Pollack vor ihrer Operation getan hat. Nicht alle Operationen sind für die Robotik geeignet; Patienten und Chirurgen sollten Vor- und Nachteile besprechen.
Herausforderungen
Roboterchirurgie ist nicht unumstritten. A Überprüfung von 50 randomisierten Studien im Jahr 2021 Beim Vergleich von robotergestützten Operationen mit Laparoskopie und/oder offenen Operationen für Bauch- oder Beckenoperationen ergaben sich kaum Unterschiede in den Ergebnissen.
Einige ältere Studien deuten auf Risiken oder möglicherweise schlechtere Ergebnisse für einige Verfahren hin. Im Jahr 2018 wurde a New England Journal of Medicine Multizentrische Studie geführt von MD Anderson Krebszentrum Forscher berichteten, dass bei Frauen mit Gebärmutterhalskrebs im Frühstadium die laparoskopische oder robotische minimalinvasive radikale Hysterektomie im Vergleich zur offenen abdominalen radikalen Hysterektomie mit geringeren Raten des krankheitsfreien Überlebens und des Gesamtüberlebens verbunden war. Und im Jahr 2021 wird die Die FDA warnte gegen den Einsatz robotergestützter chirurgischer Geräte bei der Mastektomie.
Dennoch belegen zahlreiche andere aktuelle Studien die Vorteile der robotergestützten Chirurgie.
Ein Nachteil: Es ist nicht überall verfügbar. „Man muss an einem Ort sein, der bereit ist, in diese Technologie zu investieren und an sie als Technologie glaubt“, sagte Walker.
Für bestimmte Spezialitäten gelten Berichten zufolge hohe Kosten (das Preisschild von da Vinci). 2 Millionen US-Dollar) Yip sagte, dass dies die Kapitalrendite möglicherweise nicht übersteigt und das Wachstum bremst.
Laut Francis Sutter, DO, Chefarzt der Herzchirurgie bei Medizinisches Zentrum LankenauTeil von Main Line Health und langjähriger Roboterchirurg, ist die Zahl der Roboter-Herzoperationen in den letzten 10 Jahren zurückgegangen.
„Es gibt keinen Markt dafür“, sagte er. „Ich hoffe, dass das Interesse von Herzchirurgen in den kommenden Jahren zunehmen wird.“
Was kommt als nächstes?
Halbautonome Geräte, die chirurgische Aufgaben ausführen – etwa das Festhalten einer Klemme oder das Entfernen beschädigten Gewebes – könnten in den nächsten zehn Jahren klinisch auf den Markt kommen, sagte Yip.
Wie ein selbstfahrendes Auto nutzen sie Sensoren, um die Umgebung anhand der Anatomie zu lokalisieren und abzubilden.
Eines Tages könnten wir völlig autonome Roboter sehen, die in der Lage sind, einen gesamten Eingriff durchzuführen. Letztes Jahr haben Chirurgen an der Johns Hopkins University Tests durchgeführt eine neue Robotertechnologie Ein sogenannter Smart Tissue Autonomous Robot (STAR), der seinen nächsten chirurgischen Schritt nahezu in Echtzeit visualisiert und plant. Sie haben damit in vier Experimenten erfolgreich geübt und dabei Schweinedärme zusammengenäht, ein Gewebe, das weich, biegsam und schwer zu operieren ist.
Zur Blutungskontrolle, sagte Yip, „erkennt der Computer Blut und wird sofort versuchen, das Blut aufzusaugen, die Quelle zu finden und es abzuklemmen.“ Solche Roboter könnten beispielsweise bei Naturkatastrophen aus der Luft abgeworfen werden, um verletzte Menschen zu stabilisieren. Die Technologie könnte es auch Öffnen Sie die Tür zur ferngesteuerten „Telechirurgie“..“
Dennoch seien die Befürchtungen übertrieben, dass Roboter Chirurgen gänzlich ersetzen könnten, sagen Experten. Auf absehbare Zeit werden Roboter die Arbeit des Chirurgen verbessern und nicht ersetzen, sagte Bydon von der Mayo Clinic.