Nya verktyg för minimalinvasiv kirurgi

Minimalt invasiv kirurgi kan verka som en dröm – eller en mardröm. Å ena sidan kräver sådana procedurer bara ett litet snitt, vilket minskar trauman på kroppen, förkortar återhämtningstiden och kostar mindre för sjukhusen. Å andra sidan, utan förmågan att direkt se målet inuti kroppen, är en läkare bara så bra som de bildtekniker som används för att styra proceduren.

En arbetsstation för minimalt invasiva operationer sammanför bilder från CT och ultraljud för att ge en bättre bild av en patients anatomi, samtidigt som de spårar kirurgiska instruments position i kroppen. (Foto med tillstånd av Philips Research)

Nu utvecklar Philips Research en arbetsstation för bildvägledning som skulle generera mer information än nuvarande system och hjälpa kirurger att navigera bättre under minimalt invasiva ingrepp. Tekniken sammanför bilder från datortomografi (CT) och ultraljud, och använder ett elektromagnetiskt spårningssystem för att lokalisera positionen för kirurgiska instrument i kroppen.

När vi tittar på hur [icke-invasiva kirurgiska] procedurer görs idag, ser vi något av ett primitivt landskap, säger Guy Shechter, senior forskare vid Philips Research. Han säger att de flesta läkare bara använder en typ av bildteknik, även om varje typ har sina brister.

Shechters team har arbetat i två år med att utveckla en arbetsstation för bildvägledning och samarbetat med Brad Wood, en interventionsradiolog vid National Institutes of Health, för att testa tekniken hos patienter.

De har fokuserat på en minimalt invasiv procedur som kallas radiofrekvensablation (RFA) som behandling av tumörer. Under denna procedur värms cancervävnad upp med elektricitet tills den dör. Förfarandet har blivit ett populärt alternativ för att behandla vissa cancerformer utan fullskalig kirurgi. Men att leverera strömmen till rätt plats är avgörande.

En patient som genomgår en radiofrekvent ablationsprocedur skulle vanligtvis genomgå flera datortomografi, först för att lokalisera tumören, sedan flera skanningar för att säkerställa att ablationssonden sätts in på rätt plats. Datortomografi ger den tydligaste bilden av kroppens anatomi, men på grund av stråldosen kan de inte utföras medan en läkare är närvarande.

Philips arbetsstation eliminerar behovet av flera skanningar genom att kombinera CT- och ultraljudsavbildning, tillsammans med verktyg som spårar positionen för de kirurgiska instrumenten.

Patienten skannas först med CT för att skapa en tredimensionell bild. Sedan lokaliserar ett elektromagnetiskt spårningssystem positionen för ablationsnålarna i kroppen (ungefär som ett GPS-navigeringssystem som lokaliserar ett föremål i rymden). Denna information kalibreras sedan till information från CT. Du kan nu se var din nål är i förhållande till din CT-bild, säger Shechter.

Under proceduren övervakas patientens framsteg i realtid med ultraljud. Ultraljudssondens position spåras också elektromagnetiskt och anpassas till den relevanta delen av den förinhämtade CT-bilden. Och båda bilderna samlas på en bildskärm och kan ses sida vid sida eller överlagras. Enligt Ramin Shahidi, chef för Image Guidance Laboratories vid Stanford University School of Medicine, hjälper denna sammanfogning av de två bildteknikerna att övervinna ett stort problem i de flesta minimalt invasiva procedurer: störande rörelser.

Tidigare har Shahidis och andra grupper introducerat tekniker för att skapa en modell av patientens anatomi tagen från CT-skanningar före operationen, som sedan används för att styra operationen. Denna teknik fungerar bra vid operationer av huvud, nacke och knän, där strukturerna är stela.

Men Shahidi säger att det misslyckas när man tittar på mjukvävnad, såsom levern, tarmarna, bröstet eller prostatan, där anatomin lätt kan röra sig eller förändras. Den anatomiska informationen som vi använder för vägledning klockan åtta på morgonen gäller inte en operation klockan tio på morgonen, säger han. Ultraljudets dynamiska natur, när man är gift med CT, skulle ta itu med den enorma begränsningen.

Philips arbetade med NIH-teamet för att slutföra en liten pilotstudie av 20 patienter som testade tekniken för radiofrekvensablation av mjukdelsbiopsier i lever, njure, lungor och ryggrad. De fortsätter nu att förbättra det inför större försök. Helen Routh, vice vd för Philips Research, säger att arbetsstationen fortfarande är några år bort från marknaden.

Stanfords Shahidi säger att Philips teknik är den enda han har sett som har en riktigt kritisk potential för minimalt invasiv mjukvävnadsvisualisering. Han tillägger att verktyget kan bli extremt användbart för radiologer, som i allt högre grad utför minimalt invasiva procedurer i stället för kirurger.

Radiologer, konstaterar Shahidi, är mycket bekvämare än kirurger med att använda och tolka bildteknik, men de saknar kirurgens kunskap om att navigera i kroppen. Den här typen av teknik, säger han, skulle öka deras komfortnivå och ge radiologerna något som de har saknat: hur man tar sig från punkt A till punkt B.

Dölj