Chirurgen besturen de chirurgische robot SpaceMIRA met succes op afstand in het internationale ruimtestation tijdens een proefoperatie
Een half dozijn chirurgen op het hoofdkantoor van Virtual Incision hebben met succes een operatie uitgevoerd op het internationale ruimtestation door op afstand een chirurgische robot van SpaceMIRA te besturen. Dit is de eerste robotchirurgie (RAS) die op het ISS wordt uitgevoerd met een geminiaturiseerde robot.
RAS wordt al tientallen jaren gebruikt, maar de robots die momenteel in gebruik zijn, zijn omvangrijk en moeilijk in te stellen. Dit beperkt het gebruik van robotchirurgie tot ziekenhuizen die grote operatiekamers kunnen inrichten en intensieve training kunnen geven.
Virtual Incision heeft de MIRA ontwikkeld - een miniatuur RAS die ongeveer 2 pond weegt en na een korte training in minder dan 10 minuten kan worden ingesteld door chirurgisch personeel. De 30 inch lange robot past in een doos ter grootte van een magnetron en heeft twee armen om weefsels of gereedschap vast te pakken. Een ingebouwde camera met licht stelt chirurgen in staat om het operatiegebied te zien.
Na ontvangst van een NASA-subsidie heeft Virtual Incision de MIRA aangepast om de SpaceMIRA te creëren. Omdat radiosignalen een vertraging hebben van 2/3 tot 3/4 van een seconde bij een reis van 250 mijl naar het ISS, werden de bewegingen van de robothand verkleind voor een betere chirurgische nauwkeurigheid. Tijdens het experiment konden chirurgen met succes 10 rubberen banden vastpakken, eraan trekken en snijden in plaats van echt weefsel.
De MIRA-robots zijn nog in ontwikkeling, dus op dit moment zijn ze in Amerika geclassificeerd als onderzoeksgeneesmiddelen en niet te koop. Het probleem van de tijdsvertraging moet worden opgelost voordat robotchirurgie op afstand succesvol kan zijn. In de tussentijd kunnen lezers hun eigen robotarmen bouwen met kits zoals deze bij Amazon.
Bron(nen)
Chirurgische robot slaagt met vlag en wimpel voor ruimtetest door
Leslie Reed | Universitaire communicatie en marketing
Houston, we hebben chirurgie op afstand!
Tijdens een test waaraan een half dozijn chirurgen uit de hele Verenigde Staten deelnamen, heeft een miniatuurrobot van de Universiteit van Nebraska-Lincoln met succes een chirurgische simulatie aan boord van het internationale ruimtestation voltooid.
"Vertel de astronauten dat ze vandaag zes extra chirurgen hebben," zei Yuman Fong, een leverchirurg van het City of Hope Cancer Center in Los Angeles, terwijl hij toekeek hoe een chirurg uit Houston de robot met hand- en voetbediening bestuurde vanaf een console in het hoofdkwartier in Lincoln van Virtual Incision, een privébedrijf dat is opgericht om de MIRA-robot te ontwikkelen.
"Als ze ons in de toekomst ooit nodig hebben, kost het ons minder dan een seconde om daar te komen."
Video: Chirurgische robot ontwikkeld in Nebraska lanceert in de ruimte
MIRA - wat staat voor Miniaturized In Vivo Robotic Assistant - werd ontwikkeld onder leiding van Shane Farritor van UNL, Lederer Professor of Engineering en medeoprichter van Virtual Incision. Het is 's werelds enige robot-geassisteerde chirurgieapparaat met een kleine vormfactor. Het onderzoeksteam van Nebraska heeft het unieke ontwerp van MIRA gebruikt om SpaceMIRA te creëren, een versie die zowel voorgeprogrammeerde operaties als operaties op afstand mogelijk maakt.
"Het succes van SpaceMIRA in een ruimtestation dat 250 mijl boven de aarde draait, geeft aan hoe nuttig het kan zijn voor zorginstellingen op de grond," aldus Farritor.
Farritor en promovendus Rachael Wagner kregen subsidie via NASA Nebraska Experimental Program to Stimulate Competitive Research (EPSCoR) om de robot naar het internationale ruimtestation te sturen. De robot vertrok 30 januari vanaf Cape Canaveral Space Force Station in Florida aan boord van een SpaceX-raket met een Northrop Grumman-vrachtvoertuig.
Met dank aan
| NASAAstronaut en boordwerktuigkundige Loral O'Hara trok aan de doos van de SpaceMIRA om de aansluitingen te controleren, opende hem om verpakkingsschuim te verwijderen en sloot hem weer.
Het is de eerste chirurgische robot aan boord van het ruimtestation en een van de eerste keren dat operatietaken op afstand in de ruimte zijn getest.
Wagner, die een doctoraat in biomedische techniek aan de Universiteit van Nebraska-Lincoln nastreeft, fungeerde tijdens de gesimuleerde operatie van 10 februari als "mission control" en communiceerde met het NASA Payload Operations Center in het Marshall Space Flight Center in Huntsville, Alabama. Later nam ze kort de besturing van de robot over, terwijl de chirurgen haar toejuichten als de eerste vrouw die SpaceMIRA in de ruimte bedient.
SpaceMIRA, die ongeveer 30 inch lang is en ongeveer 2 pond weegt, voerde haar manoeuvres uit in een experimentenkast ter grootte van een magnetron. Het cilindervormige apparaat, dat wel wat weg heeft van een oversized staafmixer, heeft twee armen - de linker met een grijper, de rechter met een schaar. Een geïntegreerde, scharnierende camera stelt de operator in staat om de robot te zien werken.
Tijdens de chirurgische demonstratie was er een signaalvertraging van twee derde tot drie vierde van een seconde tussen de actie in het controlecentrum en de uitvoering door de robot aan boord van het ruimtestation.
Craig Chandler | University Communication and MarketingRachael Wagner, een doctoraalstudent biomedische techniek in Nebraska, praat met NASA mission control in Huntsville, Alabama, terwijl ze de test van de chirurgische robot met het internationale ruimtestation voorbereidt.
Om de vertraging te compenseren, experimenteerden de ingenieurs met verschillende schaalfactoren voor de besturing op aarde, zodat grotere bewegingen op aarde zouden resulteren in kleinere bewegingen door de robot.
"Je moet een beetje wachten tot de beweging gebeurt, het zijn absoluut langzamere bewegingen dan je gewend bent in de operatiekamer," zei Michael Jobst, een colorectaal chirurg uit Lincoln, toen hij voor het eerst aan de knoppen draaide.
Jobst heeft deelgenomen aan 15 eerdere procedures met MIRA, waaronder het gebruik ervan in een klinische studie in 2021 om een deel van de dikke darm van een patiënt te verwijderen tijdens procedures in het Bryan LGH Medical Center in Lincoln. De ervaring van Jobst bleek toen hij het apparaat en de armen in het kastje manoeuvreerde.
Verschillende chirurgen zeiden dat ze ontzag hadden voor het feit dat SpaceMIRA in de ruimte kon opereren. Maar ze zijn vooral enthousiast over het potentiële nut van de robot op aarde.
"Het is een grote sprong voorwaarts voor de chirurgie," zei Ted Voloyiannis van Texas Oncologists in Houston. Voloyiannis heeft de afgelopen 15 jaar meer dan 2000 robotoperaties uitgevoerd. Maar de chirurgische robots die tegenwoordig veel gebruikt worden, zijn veel groter en nemen een hele kamer in beslag.
"Deze robot is toegankelijker," zei hij. "Hij is gemakkelijker om op te trainen en zal beschikbaar zijn voor kleine gemeenschappen zonder gespecialiseerde chirurgen."
Craig Chandler | University Communication and MarketingDr. Michael Jobst, een specialist in colorectale chirurgie in Lincoln, krijgt applaus na het maken van de eerste chirurgische robotsneden op het internationale ruimtestation.
Terwijl een grote monitor aan de rechterkant van het controlecentrum meerdere weergaven van de aarde vanuit het ruimtestation liet zien, gaven schermen aan de linkerkant van de ruimte de operator van de robot zicht op de handen van de robot en het werkstation in zijn doos. In totaal waren er 10 elastieken vastgebonden aan metalen panelen links, rechts en in het midden voor de robot. In een simulatie van bewegingen, spanning en textuur van weefsel tijdens een operatie, was het de taak van de chirurgen om de robot in positie te manoeuvreren en zijn "handen" te gebruiken om de band vast te pakken, strak te trekken en door te snijden.
Nadat elke band aan de voor- en achterkant was doorgesneden, voor een totaal van 20 mogelijke sneden, zweefden de nog vastzittende uiteinden vrijwel bewegingsloos in microzwaartekracht. Tijdens een korte oriëntatiesessie onder leiding van Virtual Incision-ingenieur Lou Cubrich, werden de chirurgen gewaarschuwd om de banden niet in meerdere stukken te snijden en niet het risico te lopen de robot te breken door hem tegen de zijkanten en achterkant van de experimenteerkast te stoten. Losse brokstukken zouden rampzalig kunnen zijn voor het ruimtestation.
"Dit is gewoon geweldig," zei Dmitry Oleynikov, hoofdchirurg van Virtual Incision, terwijl hij de SpaceMIRA om de beurt bestuurde. Oleynikov is medeoprichter van Virtual Incision en werkte samen met Farritor aan de ontwikkeling van de robot.
"Het lijkt erop dat je dit eerder hebt gedaan," merkte een toeschouwer op.
"Ik heb dit nog nooit in de ruimte gedaan!" Antwoordde Oleynikov.
Craig Chandler | University Communication and MarketingNebraska Engineering professor en Virtual Incision medeoprichter Shane Farritor gebruikt de chirurgische robot terwijl Dr. Dmitry Oleynikov toekijkt.
