Mozkový nádor odstraněn pomocí kosmické technologie

Asi nejkomplikovanější oblastí chirurgie je bezesporu neurochirurgie, každý zásah do lidského mozku je nebezpečný a riskantní, nemluvě o tom, že některé výkony (např. v oblasti mozkového kmene) jsou prakticky neproveditelné bez usmrcení pacienta. Zejména tedy neurochirurgové si neustále kladou otázky jak učinit složité operace lehčími a nemožné operace možnými. Na pomoc nedávno přišla kanadská firma MDA, která vytvořila robotické manipulátory pro raketoplány a stanici ISS.

---

Z díla společnosti MDA vyšly celkem tři robotické manipulátory, užité v kosmickém programu: Canadarm (volně přeložme "kanadská ruka"), Canadarm2 a Dextre.

První kanadská ruka Canadarm byla vyvinuta pro americké raketoplány, během misí kosmických letounů se nacházela v jejich nákladovém prostoru a sloužila k manipulaci s objemnými náklady, které raketoplány vynášely na oběžnou dráhu, nebo asistovala astronautům při kosmických výstupech. Po havárii raketoplánu Columbia také prováděla inspekce tepelné ochrany raketoplánů po startu a před přistáním. Poprvé byla užita již při druhé misi raketoplánu STS-2 v listopadu 1981. Na délku měřila cca 15 metrů a proslula také pod zkratkou SRMS (Shuttle Remote Manipulator System).

Druhá kanadská ruka Canadarm2 byla postavena pro kosmickou stanici ISS jako větší a vylepšená verze manipulátoru raketoplánů. Na orbitální komplex ji dopravil v dubnu 2001 raketoplán Endeavour a od té doby se paže stala důležitým pomocníkem při stavbě stanice. Je dlouhá 17,5 metru, má sedm motorizovaných kloubů a je schopna se přemisťovat podle potřeby po exteriéru stanice. Užívá se především pro manipulaci s rozměrnými předměty, k údržbě stanice, asistuje astronautům při výstupech a nově také k americkému segmentu připojuje zásobovací lodě. Známe ji pod zkratkou SSRMS (Space Station Remote Manipulator System).

Kanadskou robotickou rodinu uzavírá menší manipulátor Dextre, který na stanici ISS přivezl v březnu 2008 raketoplán Endeavour. Je to menší robot s dvěma rameny, který je schopen provádět delikátnější úkony, jež jsou zatím doménou především astronautů při kosmických výstupech. Dextre na pohled připomíná bezhlavé torzo těla s dvěma pažemi, které jsou dlouhé 3,35 metru, tělo je dlouhé 3,5 metru. Svůj první oficiální úkol Dextre provedl 4. února 2011, kdy rozbaloval náklad, přivezený japonskou lodí HTV-2, zatímco posádka stanice spala.
Dextra můžeme označit také oficiální zkratkou SPDM (Special Purpose Dexterous Manipulator).

---

Aby pomohla neurochirurgům, společnost MDA spolupracovala s lékařským týmem z University of Calgary, vedeným Dr. Garnettem Sutherlandem. Výsledkem jejich snahy je robot zvaný NeuroArm. Jde o vysoce citlivý a šikovný manipulátor, který dokáže provádět operace mozku, zatímco pacient je uvnitř tunelu magnetické rezonance (MR). Aby toto malý robot dokázal, musí samozřejmě být stejně šikovný a obratný jako lidská ruka, dokonce ještě více a musí být během výkonu maximálně stabilní a nepodléhat žádným otřesům. Kvůli práci uvnitř tunelu MR je vyroben z nemagnetického materiálu (běžná chirurgická ocel nepřichází v úvahu). NeuroArm je během výkonu řízen na dálku chirurgem, takže také bylo potřeba vymyslet zařízení, které chirurgovi umožní robota při operaci naprosto precizně řídit a cítit každý jeho sebemenší pohyb, jako kdyby chirurg výkon prováděl sám.

Poprvé byl NeuroArm v praxi užit 12. května 2008, kdy úspěšně odstranil mozkový nádor u 21leté pacientky Paige Nickasonové, šlo o meningeom vejčitého tvaru. Od té doby už NeuroArm pomohl tuctům dalších pacientů.

A nyní přijde to nejdůležitější: robot NeuroArm byl vyvinut podle tří výše zmíněných robotických manipulátorů programů ISS a Space Shuttle.

V současné době probíhá klinická studie možností NeuroArmu v Calgary’s Foothills Hospital pod vedením Dr. Sutherlanda, které se účastní 120 pacientů. Technologie NeuroArm také byla zakoupena společností IMRIS, která sídlí ve Winnipegu a zabývá se vývojem lékařské techniky. Společnosti IMRIS a MDA chystají novou verzi NeuroArmu, která bude mít dvě "ruce" a umožní chirurgům během operace vidět trojrozměrné obrázky mozku, nabídne také novou řídící konzoli, díky které řídící chirurg bude moci doslova cítit tkáň a bude schopen bezpečně přitlačit, když bude potřeba.

MDA jde se svými kosmickými technologiemi ještě dále. Ve spolupráci s Hospital for Sick Children v Torontu pracuje na projektu nové operační technologie v pediatrii. Robot KidsArm se dvěma hlavicemi bude užíván v kombinaci s výkonnou, v reálném čase fungující zobrazovací technologií a chirurgům bude sloužit především k rekonstrukcím žil, tepen nebo střev v případech malých dětí.

MDA rovněž slibuje novou techniku pro diagnostiku a léčbu rakoviny prsu.

Zákeřný tumor

Pomoc z oběžné dráhy však dostává také klinická onkologie. Zůstaňme ještě u mozkových nádorů: nejagresivnější z nich se jmenuje glioblastom, jde o nejzhoubnější mozkový tumor. Současná medicína je proti němu stále více méně bezbranná, i když se jej neurochirurgům podaří odoperovat, v prakticky všech případech se tumor do asi deseti měsíců objeví znova. Statistiky přežití padají téměř kolmo dolů v čase asi dvou let od stanovení diagnózy, možnost vyléčení prakticky neexistuje.

Na pomoc ale míří italská kosmická agentura, která rozjela experiment, v jehož rámci jsou buňky glioblastomu zkoumány na oběžné dráze kosmonauty. Zásadní údaje pro léčbu nádoru by jistě tedy mohly přijít i z vesmíru. O tom ale až příště.

---

Nekosmická zajímavost pod čarou

I přes veškeré pokroky moderní klinické onkologie je hlavní zbraní v boji proti mozkovým nádorům stále neurochirurgie. Aby byli při resekcích mozkových nádorů chirurgové co možná nejefektivnější, přišli nedávno s novou operační pomůckou: tzv. fluorescenční navigací. Pacientovi je před operací podána látka zvaná Gliolan. Během operace se do operační rány poté namíří modré světlo, díky reakci nádorových buněk s Gliolanem samotný tumor jasně červeně světélkuje, okolí, infiltrované nádorovými buňkami je zbarvené do růžova, zatímco zdravá mozková tkáň se jeví jako modrá a zelená.

---

Zdroje a doporučené odkazy:

• Článek na webu NASA
• Oficiální web projektu NeuroArm
• Web společnosti MDA