oleh Beijing Institute of Technology Press Co.
Robotika dari Beijing Institute of Technology mengusulkan sistem robot bronkoskop yang bertujuan untuk biopsi lesi paru. Kredit: Sistem Cyborg dan Bionik
Kanker terkenal dengan tingkat kematiannya yang tinggi dan insiden yang meningkat di seluruh dunia. Di antara mereka, kanker paru-paru bisa dibilang salah satu yang paling merusak. Menurut World Cancer Research Fund International, kanker paru-paru adalah kanker paling umum kedua di dunia pada tahun 2020, dengan lebih dari 2,2 juta kasus baru dan 1,8 juta kematian.
Namun, kanker paru-paru, seperti kanker lainnya, lebih mudah diobati jika diketahui lebih awal. “Tingkat kelangsungan hidup 1 tahun yang dilaporkan untuk stadium V hanya 15% hingga 19% dibandingkan dengan 81% hingga 85% untuk stadium I, yang berarti bahwa diferensiasi awal nodul paru jinak dan ganas, dapat secara efektif mengurangi angka kematian,” kata Xingguang. Duan, seorang ilmuwan dari School of Medical Technology, Beijing Institute of Technology.
Duan dan rekan-rekannya percaya diagnosis dini kanker paru sangat penting untuk pengobatan tepat waktu dan prognosis yang lebih baik. Untuk tujuan ini, mereka merancang sistem bronkoskop robotik baru yang dapat secara non-intrusif mengakses area yang diminati di dalam paru-paru untuk pengambilan sampel lesi paru invasif minimal, standar emas diagnosis kanker paru-paru. Penelitian ini dipublikasikan di jurnal Cyborg and Bionic Systems.
“Bayangkan memasukkan garis tipis panjang ke dalam mulut Anda, melalui jalan napas Anda untuk memotong sedikit bagian dari lesi yang menarik di dalam paru-paru Anda. Setelah itu, garis tipis ini membawa kembali sampel potongan untuk pemeriksaan lebih lanjut untuk menentukan apakah itu jinak atau ganas, ” kata penulis penelitian. “Untuk inilah sistem bronkoskop dirancang. Efektor akhir kami seperti garis tipis. Untuk melakukannya, garis ini pertama-tama harus cukup tipis untuk melintasi trakea dan bronkus.”
“Selain itu, ia harus dapat membengkokkan, memutar, dan menerjemahkan untuk secara fleksibel menavigasi jaringan jalan napas yang kompleks,” jelas Changsheng Li, penulis korespondensi penelitian ini, dari School of Mechatronical Engineering, Beijing Institute of Technology.
“Masalah lainnya adalah Anda tidak dapat melihat end effector dari garis ini melalui dada pasien. Namun, untuk mendekati lesi yang diinginkan secara akurat, posisi dan pose end effector harus ditentukan secara real-time,” kata dia. penulis. Mereka mengatasi masalah ini dengan mengembangkan sistem navigasi, yang menghubungkan endoskop dan dua sensor elektromagnetik ke efektor akhir, yang memungkinkan pemosisian online untuk navigasi dan menyediakan informasi visual bagi dokter untuk didiagnosis dan diambil sampelnya.
Sistem navigasi juga merekonstruksi model virtual tiga dimensi berdasarkan computed tomography untuk perencanaan jalur robot, dilengkapi dengan pilihan area target. Menggabungkan ujung efektor yang fleksibel dan sistem navigasi, sistem bronkoskop robot dapat secara otomatis mencapai lesi target dan memberikan panduan visual intraoperatif untuk pengambilan sampel biopsi.
Mereka memverifikasi kelayakan sistem robot bronkoskop ini melalui eksperimen intervensi berbantuan navigasi ex vivo. Selama percobaan, posisi yang ditampilkan oleh perspektif ketiga dari endoskopi virtual konsisten dengan posisi ujung efektor akhir relatif terhadap bayangan saluran napas dari pengamatan visual. Tampilan endoskop virtual juga cocok dengan video nyata yang diperoleh oleh modul endoskop seperti yang diharapkan,” kata Li.
“Meskipun sistem telah mencapai kinerja bronkoskopi yang menjanjikan, sebagai perangkat medis, masih ada beberapa masalah yang membatasi aplikasi dan promosi klinis,” jelas para penulis. “Pertama-tama, manuver yang lebih nyaman diperlukan bagi ahli bedah untuk siap belajar dan menggunakan; Kedua, tampilan endoskopi beresolusi tinggi diperlukan; Terakhir, kalibrasi antara lingkungan virtual dan aktual masih memakan waktu dan tidak ramah bagi pemula.”
Di masa mendatang, mereka akan berfokus pada meminimalkan diameter efektor akhir dan mengadopsi modul yang dapat diganti untuk beragam kebutuhan bedah, mengeksplorasi kontrol bersama untuk memungkinkan robot melakukan gerakan yang lebih fleksibel di jalan napas, dan mengadopsi algoritme visi komputer untuk mewujudkan kalibrasi otomatis dan cerdas. .
Informasi lebih lanjut: Xingguang Duan dkk, Sistem Bronkoskop Robotik Baru untuk Navigasi dan Biopsi Lesi Paru, Sistem Cyborg dan Bionik (2023). DOI: 10.34133/cbsystems.0013
Disediakan oleh Beijing Institute of Technology Press Co.
Kutipan: Sistem bronkoskop robotik baru untuk navigasi dan biopsi lesi paru (2023, 14 April) diambil 14 April 2023 dari https://medicalxpress.com/news/2023-04-robotic-bronchoscope-biopsy-pulmonary-lesions.html
Dokumen ini tunduk pada hak cipta. Terlepas dari kesepakatan yang adil untuk tujuan studi atau penelitian pribadi, tidak ada bagian yang boleh direproduksi tanpa izin tertulis. Konten disediakan untuk tujuan informasi saja.