CORDIS
Wyniki badań wspieranych przez UE

CORDIS

Polski PL

Endoscopic versatile robotic guidance, diagnosis and therapy of magnetic-driven soft-tethered endoluminal robots

Polski PL

Bezbolesna kolonoskopia dzięki technologii robotycznej

Naukowcy korzystający ze wsparcia środków unijnych opracowali system sterowany robotycznie, którego celem jest wyeliminowanie bólu podczas kolonoskopii i poprawa wskaźnika wczesnego wykrywania nowotworów jelita grubego.

GOSPODARKA CYFROWA

© Endoo

Rak jelita grubego jest czwartym pod względem częstości występowania nowotworem na świecie, ale w odróżnieniu od niektórych innych, bardziej rozpowszechnionych nowotworów, jest w 90 % uleczalny, o ile zostanie wykryty wcześnie, a to oznacza, że w jego przypadku programy badań przesiewowych są szczególnie skuteczne. Kolonoskopia, w której używa się miniaturowej kamery umieszczonej na końcu półelastycznej rurki, „to bardzo skuteczna procedura, ale w niektórych przypadkach jest ona niekomfortowa, a nawet bolesna, przez co ludzie nie chcą się jej poddawać”, mówi prof. Paolo Dario, koordynator finansowanego przez Unię Europejską projektu Endoo i wykładowca robotyki biomedycznej w Instytucie Biorobotyki na Scuola Superiore Sant’Anna Pisa we Włoszech. Zazwyczaj wygląda ona tak, że lekarz umieszcza wyposażoną w kamerę rurkę w odbycie pacjenta, a następnie przemieszcza ją przez jelito grube w celu wykrycia zmian nowotworowych lub polipów. „Nawet gdybyśmy mogli użyć alternatywnych, nieinwazyjnych technik, takich jak badania przesiewowe DNA, musimy znaleźć się w jelicie grubym, aby usunąć polipy. Podobnie, gdy wykryjemy raka z próbki krwi, ale nie wiemy, gdzie on jest, nadal potrzebujemy kolonoskopii, aby go zlokalizować”, wyjaśnia prof. Dario. Przyczyną bólu są zakrzywienia jelita grubego, które utrudniają przesuwanie półelastycznej rurki, a operator musi posiadać spore umiejętności, aby uniknąć rozciągnięcia jelita.

Specjalnie zaprojektowana kapsuła obsługiwana przez robota

Na szczęście sytuacja może ulec zmianie dzięki naukowcom z Unii Europejskiej, który opracowali bardziej elastyczne urządzenie, które powoduje znacznie mniej bólu. „Zamiast wpychania rurki z zewnątrz, co jest źródłem bólu, przeciągamy kolonoskop przez jelito grube za pomocą małych magnesów umieszczonych na końcówce rurki”, tłumaczy prof. Dario. „Magnesy te są sprzężone z zewnętrznym magnesem sterowanym przez robota, pozwalającym przyciągnąć głowicę kolonoskopu podczas wykonywania badania wzrokowego przy użyciu platformy wyposażonej w liczne komponenty”, dodaje. Opatentowana kapsuła umieszczona na głowicy rurki mieści jednostkę sterującą ze specjalnie opracowanym interfejsem człowiek-maszyna i systemem analizy obrazu, kamerę o wysokiej rozdzielczości z intensywnym oświetleniem oraz dodatkowe narzędzia do usuwania polipów i leczenia zmian chorobowych. Sama miękka rurka jest używana do insuflacji, czyszczenia obiektywu, płukania wodą i obsługi modułu wizyjnego. „Możliwości opracowanych przez nas komponentów systemu są bardzo duże, porównywalne, a w niektórych przypadkach przewyższające możliwości konwencjonalnych urządzeń”, mówi prof. Dario. Badania obejmowały również skomplikowane modelowanie pól magnetycznych w celu zapewnienia jak najefektywniejszej pracy zewnętrznego magnesu obsługiwanego przez ramię robota, a także zaawansowane badania nad różnymi materiałami, z których wykonana jest elastyczna rurka.

Przeprowadzenie badań laboratoryjnych

Prototypowe urządzenie przeszło już szeroko zakrojone badania laboratoryjne in vivo oraz testy ex vivo na narządach martwych zwierząt i przy użyciu wysoce zaawansowanego symulatora jelita grubego wyposażonego w czujniki. „Nie prowadzimy żadnych badań na żywych zwierzętach”, podkreśla prof. Dario. W związku z bardzo dobrymi wynikami testów, w szpitalu uniwersyteckim w Turynie we Włoszech, będącym jednym z partnerów projektu, został złożony wniosek o przeprowadzenie badań na ludziach. „To ogromny krok naprzód, ponieważ badania na ludziach są głównym czynnikiem utrudniającym wprowadzenie urządzeń medycznych na rynek”, mówi prof. Dario. Najtrudniejszym elementem projektu było zademonstrowanie, że prototypowy system może poruszać się w symulatorze jelita grubego, będąc kontrolowanym przez różne osoby. „Co ciekawe, okazało się, że młodszym lekarzom łatwiej było używać urządzenia”, mówi prof. Dario. Ułatwia to zastosowanie urządzenia do masowych badań przesiewowych oraz pozwala na objęcie nimi większej liczby osób, które dotychczas obawiały się bólu i dyskomfortu związanego z tradycyjną endoskopią, co zwiększy wskaźnik przeżywalności w przypadku takich nowotworów.

Słowa kluczowe

Endoo, robot, jelito grube, zdrowie, rak jelita grubego, kolonoskopia, endoskopia, biorobotyka, robotyka

Informacje na temat projektu

Identyfikator umowy o grant: 688592

Status

Projekt zamknięty

  • Data rozpoczęcia

    1 Grudnia 2015

  • Data zakończenia

    31 Maja 2019

Finansowanie w ramach:

H2020-EU.2.1.1.

  • Całkowity budżet:

    € 3 049 410,71

  • Wkład UE

    € 2 735 937,50

Koordynowany przez:

SCUOLA SUPERIORE DI STUDI UNIVERSITARI E DI PERFEZIONAMENTO S ANNA