Del, , Google Plus, Pinterest,

Print

Posted in:

Forskning og utvikling innen laparoskopi i Trondheim

Laparoskopisk kirurgi, operasjon gjennom små hull i mageregionen vha tynne stive instrumenter, byr på en rekke utfordringer sammen-lignet med åpen kirurgi fordi kirurgen mister muligheten til å bruke fingrene direkte på pasientens organer.

 

Laparoskopisk kirurgi, operasjon gjennom små hull i mageregionen vha tynne stive instrumenter, byr på en rekke utfordringer sammenlignet med åpen kirurgi fordi kirurgen mister muligheten til å bruke fingrene direkte på pasientens organer. Kirurgen mister dermed muligheten til å kjenne blodårer, svulster og steiner og kunne manipulere vev direkte. Som alle vet, har denne typen skånsom kirurgi en rekke fordeler for samfunnet; kortere liggetid og mindre postoperative smerter for å nevne to viktige aspekter. For å komme videre i utviklingen av laparoskopi og forbedre kirurgenes muligheter til å gjøre mer avanserte prosedyrer (spesielt innen kreft kirurgi) vha laparoskopisk teknikk, jobber vi i Trondheim med å utvikle morgendagens løsninger for avbildning og veiledning under inngrepet. Vi jobber også med forbedring av ergonomiske forhold for laparoskopi kirurger og forskning for å oppnå haptikk (fingerfølelse) gjennom laparoskopiske instrumenter. Skånsomme behandlingsteknikker fordrer nye instrumenter og veiledningsverktøy enn de som er tilgjengelige for tradisjonell åpen kirurgi.

 

Bilde 1. Fremtidens operasjonsrom for laparoskopi, St. Olavs Hospital i Trondheim, arena for forskning og utvikling av nye løsninger innen laparoskopisk kirurgi

 

Siden 1995 har vi hatt et tett samarbeid innen forskning og utvikling for laparoskopisk kirurgi mellom to nasjonale kompetansesentra: Nasjonalt senter for avansert laparoskopisk kirurgi (NSALK) og Kompetansesenter for 3D i laparoskopi (K3DL). Sistnevnte senter er organisert sammen med to andre kompetansesentra: 3D ultralyd i nevrokirurgi og 3D ultralyd i karkirurgi. I disse sentrene jobber videre NTNU, St. Olavs Hospital og SINTEF tett sammen med forskning og utvikling. Det er et unikt samarbeid i den forstand at teknologer (sivilingeniører og teknologiske PhDer fra NTNU/SINTEF) jobber daglig sammen med kirurgene ved St. Olavs Hospital. Teknologene er med på operasjonsstua og kirurgene deltar på trykktankmøter i visualiseringslaboratoriet hos teknologene. Gjennom denne måten å jobbe på, forstår man hverandres utfordringer og problemstillinger og de gode ideene får rom for bearbeiding og diskusjon i de reelle situasjonene (der man har behovet for en løsning). Miljøet har vunnet en rekke nasjonale og internasjonale priser for både teknologiske løsninger og vitenskapelige publikasjoner. Prosjektene spenner vidt, fra ergonomi til mikrorobotikk.

 

Navigasjonsteknologien under utvikling, i regi av K3DL, gir kirurgene muligheten til å se bak overflatene av organer vha endoskopiske kameraer. Det endoskopiske kameraet styrer visningen av de preoperative bildene (CT eller MR) vha bl.a. posisjonsteknologi. De preoperative bildene settes på forhånd sammen til 3D kart der man kan tegne inn i sanntid under inngrepet, de verktøyene kirurgen benytter, slik figuren viser fra et inngrep der en binyre svulst (grønn farge) skal fjernes. Kirurgene kan under inngrepet vri og vende på disse 3D kartene og forstørre og forminske etter behov (detaljer eller oversikt).

 

Bilde 2. Navigasjon i laparoskopisk kirurgi. 3D kartet med sporing og visual-isering av det kirurgiske instrumentet vises til høyre, ana-logt til GPS i bil (kartet er 3D CT bilder og bilen er instrumentet).

 

Videre forskning fokuseres rundt integrasjon av ultralyd som intraoperativ avbildningsmodalitet for å kunne oppdatere kartene underveis i inngrepet. Denne oppdateringen er nødvendig fordi de preoperative bildene utdateres ettersom inngrepet skrider frem og endringer i vevet skjer som følge av f.eks. reseksjon. Videre vil de intraoperative ultralydbildene kunne gi flere detaljer omkring svulsten som f.eks. blodstrøm og elastografi. Kontrast kan benyttes for fremheving av svulst og/eller blodkar.

 

Innovasjonsprosjekter som f.eks. utvikling av nye instrumenter, i regi av NSALK, har gitt suksess i form av patenter og nytt produkt på markedet. Som bilde 4-5 og en nylig publisert studie viser, er det betydelig forbedret ergonomi for de nye håndtakene sammenlignet med tradisjonelle sakselignende håndtak. I tillegg til betydelig bedret ergonomi, synes instrumentet også å medvirke til at oppgavene gjøres opp til 30% raskere i laboratorieforsøk.

 

Bilde 3.Tett samarbeid mellom kirurger og teknologer (kirurgen til venstre), her representert ved Ronald Mårvik (NSALK, St. Olavs Hospital) og Thomas Langø (K3DL, SINTEF).

 

Begge sentrene fokuserer behovsdrevet innovasjon omkring de viktigste problemstillingene som kan være med å bringe denne skånsomme behandlingsteknikken videre. Slike løsninger vil bare bli enda mer relevant når nye teknikker tar over etter laparoskopi, f.eks. endoluminal kirurgi (operasjon inne i fordøyelseskanalen) og NOTES (Natural Orifice Transluminal Endoscopic Therapy). Med disse nye teknikkene får kirurgene enda mer begrenset innsyn i det som gjøres fordi instrumenter og kamera krympes videre. For disse metodene er dessuten instrumentene fleksible, noe som gjør at man lett kan miste oversikt og få vanskeligheter med å oppfatte retning/orientering ut fra det optiske bildet man utfører prosedyren ut fra. Dermed blir gode navigasjonsløsninger og intraoperative kostnadseffektive avbildningsteknikker og veiledningsteknologier avgjørende for å bringe disse behandlingsmetodene videre.

 

Bilde 4. Nytt ergonomisk håndtak utviklet i Trondheim.

Bilde 5. Tradisjonelt sakse-håndtak.

 

Gjennom NTNUs og SINTEFs satsing på medisinsk teknologi har vi fått en unik arena for forskning og utvikling i Trondheim. NSALKs fasiliteter med simulatorer og dyrelaboratorium ved St. Olavs Hospital samt Fremtidens Operasjonsrom representerer totalt sett et forskningslaboratorium for klinisk utprøving som gjør tiden kort mellom idé og evaluering av ferdig prototyp/produkt.

 

Bilde 6. Mikrorobotisk pille under utvikling i EU prosjekt der SINTEF i samarbeid med St. Olavs Hospital og NTNU er en sentralpartner, både i utviklingen av teknologiske komponenter og utprøving av prototyper og spin-off produkter.

 

 

I litt mer fremtidsrettede prosjekter er miljøet i de to kompetansesentrene representert i store EU prosjekter, f.eks. VECTOR (Versatile Endoscopic Capsule for gastrointestinal Tumor Recognition and therapy, http://vector-project.com). I VECTOR er miljøet med på å utvikle fremtidens løsning for trådløs undersøkelse av hele fordøyelseskanalen, med hovedvekt på en løsning for screening av tykktarmskreft. Den svelgbare pillen skal både kunne ta bilder, ta biopsier (av automatisk detekterte områder i tarmen) og til og med kunne behandle f.eks. polypper. Trondheimsmiljøet er med på utvikling av avanserte teknologiske komponenter i pillen (ledes av SINTEF) og utprøving av flere spin-off produkter fra prosjektet (ledes av NSALK). Bilde 6 viser en tenkt fremtidig løsning av pillen som skal kunne gjøre behandlende inngrep.