Робот-ассистированная витреоретинальная хирургия (RAVS) — это передовая хирургическая техника, при которой внутриглазные манипуляции выполняются с помощью хирургического робота. Она уменьшает неизбежный физиологический тремор человеческой руки (средняя амплитуда 156 мкм) и обеспечивает точные манипуляции на микроуровне1).
История витреоретинальной хирургии восходит к витрэктомии Махемера в 1970-х годах. Попытки роботизированной помощи продолжались с применением системы da Vinci в 2007 году, а специализированный офтальмологический хирургический робот «Preceyes» получил маркировку CE (Европа) в 2019 году. В настоящее время только две системы имеют опыт клинического использования: Preceyes и совместный робот KU Leuven1).
Офтальмологические хирургические роботы делятся на три категории по способу управления.
Ручной
Представительный пример: Micron (интеллектуальный наконечник)
Особенности: Встроенная функция активного подавления, уменьшающая тремор до 90%. Внешний вид аналогичен обычным хирургическим инструментам.
Применение: Легко интегрируется в существующую хирургическую среду, требует минимального дополнительного оборудования.
Совместное управление (Co-manipulator)
Типичные примеры: KU Leuven co-manipulator, Steady-Hand Robot
Особенности: Хирург и робот совместно удерживают инструмент, точно направляя движения хирурга.
Применение: Применяется в процедурах, требующих высокой точности, таких как канюляция ретинальной вены.
Дистанционное управление (Teleoperated)
Типичные примеры: Preceyes (получен знак CE), IRISS
Особенности: Хирург управляет удаленно с помощью джойстика. Оснащен фильтрацией тремора, масштабированием движений и виртуальными границами безопасности.
Применение: Субретинальная инъекция, пилинг внутренней пограничной мембраны и др. Наиболее широко используется в клинических исследованиях.
Рандомизированные контролируемые исследования подтвердили, что безопасность сопоставима между роботизированной и ручной группами, причем в роботизированной группе отмечено снижение микротравм, вызванных тремором. Однако время настройки дольше (на +20 минут по сравнению с ручной), и существует другой профиль риска из-за отсутствия тактильной обратной связи.
Процедуры, при которых RAVS особенно полезна, включают:
Внутренняя пограничная мембрана (ILM) и эпиретинальная мембрана (ERM) представляют собой чрезвычайно тонкие полупрозрачные мембраны, пилинг которых требует тонкого контроля усилия. Снижение тремора и контроль усилия роботом могут снизить риск повреждения сетчатки при этой манипуляции. Также сообщается, что удаление внутренней пограничной мембраны снижает давление субретинальной инъекции примерно на 6 PSI1).
Применяется для точной доставки препаратов генной терапии (например, воретиген непарвовек) в субретинальное пространство 1). Ручная прямая инъекция имеет крутую кривую обучения и сопряжена с риском перфорации мембраны Бруха и субретинального кровоизлияния 1). Стабильная инъекция с помощью робота может снизить эти риски.
Первая катетеризация ретинальной вены (RVC) у человека была выполнена с использованием системы KU Leuven, что позволило вводить препараты в мелкие сосуды диаметром 80–120 мкм. Ручное выполнение этой процедуры чрезвычайно сложно, и это одно из наиболее четких показаний к превосходству RAVS.
При субретинальном введении тканевого активатора плазминогена (t-PA) для субретинальной гематомы сообщается о снижении количества необходимых ретинотомий при роботизированной поддержке.
Пилинг внутренней пограничной мембраны и эпиретинальной мембраны
Показание : Эпиретинальная мембрана, макулярное отверстие
Эффект : Снижение давления инфузии, уменьшение риска микротравм 1)
Субретинальная инъекция
Показание : Генная терапия (мутация RPE65 и др.)
Эффект : Снижение риска перфорации мембраны Бруха 1)
Катетеризация ретинальной вены
Показание : Окклюзия ретинальной вены
Эффект : Возможность прямого введения препарата в сосуды диаметром 80–120 мкм
Ведение субмакулярных кровоизлияний
Показание: Кровоизлияние при возрастной макулярной дегенерации
Эффект: Уменьшение количества ретинотомий
Катетеризация ретинальных вен (RVC) вручную является чрезвычайно сложной процедурой, и полезность RAVS здесь наиболее очевидна. Субретинальная инъекция также становится более важной с распространением генной терапии, и ожидается стабильная доставка с помощью робота.
Preceyes обеспечивает управление по 4 осям с точностью наконечника около 10 мкм. Основные функции управления:
Интраоперационная оптическая когерентная томография (иОКТ) используется для оценки объема блеба (субретинального скопления жидкости) в реальном времени (с применением формулы сферического сегмента)1). Это позволяет избежать избыточного или недостаточного введения и сформировать адекватный блеб.
Этот метод использует «лужицу» (puddle), образующуюся после отслойки внутренней пограничной мембраны, в качестве пути доставки для субретинальной инъекции 1). Эффективность процедуры повышается за счет последовательного выполнения отслойки и инъекции.
Этот метод заключается в формировании предварительного пузырька (pre-bleb) с помощью BSS (сбалансированного солевого раствора) с последующим дополнительным введением препарата. Он подавляет повышение давления во время инъекции, но сопряжен с риском расширения ретинотомии 1).
Первая в мире роботизированная субретинальная доставка лекарства человеку с использованием Preceyes была выполнена в 2022 году под местной анестезией 2).
Ниже приведено сравнение характеристик Preceyes и робота совместного управления KU Leuven.
| Параметр | Preceyes | KU Leuven |
|---|---|---|
| Способ управления | Дистанционное управление | Совместное управление |
| Точность наконечника | Около 10 мкм | Микронный уровень |
| Основные показания | Субретинальная инъекция, отслойка внутренней пограничной мембраны | Катетеризация ретинальных вен |
Точность наконечника Preceyes составляет около 10 мкм. По сравнению с физиологическим тремором человека (средняя амплитуда 156 мкм), это позволяет снизить дрожание движений более чем в 15 раз 1).
В рандомизированных контролируемых исследованиях (РКИ) по RAVS не было значимых различий в безопасности между роботизированной и ручной группами, при этом в роботизированной группе наблюдалась тенденция к меньшему количеству микротравм.
Время операции было увеличено в роботизированной группе (время пилинга внутренней пограничной мембраны в РКИ из 12 случаев: роботизированная группа 4 минуты 5 секунд против ручной группы 1 минута 20 секунд). Эта разница может быть сокращена за счет освоения процедур настройки и улучшения системы.
Ниже приведены основные сравнительные показатели.
| Показатель | Роботизированная группа | Ручная группа |
|---|---|---|
| Физиологический тремор | После коррекции около 10 мкм | 156 мкм (среднее) |
| Время пилинга внутренней пограничной мембраны | 4 минуты 5 секунд | 1 минута 20 секунд |
| Безопасность | Эквивалентно ручному | (Эталон) |
При первой роботизированной субретинальной доставке лекарственного средства, о которой сообщалось в 2022 году, доставка с использованием Preceyes под местной анестезией была успешно выполнена2).
Cehajic-Kapetanovi и соавт. (2022) опубликовали первый отчет о роботизированной субретинальной доставке лекарственного средства под местной анестезией у человека2). Доставка в целевой участок была подтверждена без хирургических осложнений.
Хотя RAVS имеет многообещающие возможности, в настоящее время существует несколько проблем, которые необходимо преодолеть.
Разрабатывается новое устройство для субретинальной инъекции — NANO SubRet Gateway Device. Оно спроектировано для доступа к субретинальному пространству без необходимости задней отслойки стекловидного тела (PVD), что, как ожидается, упростит хирургическую процедуру 1). Также ведется разработка Orbit SDS, обеспечивающего доступ к супрахориоидальному пространству 1).
Исследуется направление повышения безопасности и точности роботизированных операций путем комбинирования распознавания тканей в реальном времени с помощью интраоперационной ОКТ и автоматической поддержки принятия решений на основе ИИ. Интеграция системы силовой обратной связи также является одной из основных целей разработки.
Роботизированные системы с дистанционным управлением рассматриваются для применения в телехирургии, позволяющей проводить операции в регионах, где физический доступ к специалистам затруднен. Задержка связи и обеспечение безопасности являются проблемами, которые необходимо решить.
В настоящее время RAVS находится не на стадии общего клинического использования, а на стадии исследований и клинических испытаний. Preceyes получил маркировку CE в Европе, но не применяется в качестве стандартной практики во многих странах, включая Японию. Для будущего распространения необходимы одобрение, система возмещения расходов и программы обучения.
