แบบถือ
ตัวอย่างตัวแทน: Micron (หัวมือจับอัจฉริยะ)
คุณลักษณะ: มีฟังก์ชันยกเลิกแบบแอคทีฟที่ลดอาการสั่นได้ถึง 90% ลักษณะภายนอกคล้ายกับเครื่องมือผ่าตัดทั่วไป
การใช้งาน: บูรณาการเข้ากับสภาพแวดล้อมการผ่าตัดที่มีอยู่ได้ง่าย ต้องการอุปกรณ์เพิ่มเติมน้อย
การผ่าตัดวุ้นตา-จอประสาทตาโดยใช้หุ่นยนต์ช่วย (RAVS) เป็นเทคนิคการผ่าตัดขั้นสูงที่ดำเนินการภายในตาผ่านหุ่นยนต์ผ่าตัด ช่วยลดอาการสั่นทางสรีรวิทยาที่หลีกเลี่ยงไม่ได้ของมือมนุษย์ (แอมพลิจูดเฉลี่ย 156 ไมครอน) และช่วยให้สามารถควบคุมได้อย่างแม่นยำระดับไมครอน1)
ประวัติของการผ่าตัดวุ้นตา-จอประสาทตาย้อนกลับไปถึงการตัดวุ้นตาโดย Machemer ในทศวรรษ 1970 ความพยายามในการใช้หุ่นยนต์ช่วยดำเนินต่อไปจนถึงการประยุกต์ใช้ระบบ da Vinci ในปี 2007 และหุ่นยนต์ผ่าตัดตาเฉพาะทาง “Preceyes” ได้รับเครื่องหมาย CE (ยุโรป) ในปี 2019 ปัจจุบัน มีเพียงสองระบบที่มีประวัติการใช้ทางคลินิก: Preceyes และหุ่นยนต์ร่วมปฏิบัติงาน KU Leuven1)
หุ่นยนต์ผ่าตัดตาแบ่งออกเป็นสามประเภทหลักตามวิธีการทำงาน
แบบถือ
ตัวอย่างตัวแทน: Micron (หัวมือจับอัจฉริยะ)
คุณลักษณะ: มีฟังก์ชันยกเลิกแบบแอคทีฟที่ลดอาการสั่นได้ถึง 90% ลักษณะภายนอกคล้ายกับเครื่องมือผ่าตัดทั่วไป
การใช้งาน: บูรณาการเข้ากับสภาพแวดล้อมการผ่าตัดที่มีอยู่ได้ง่าย ต้องการอุปกรณ์เพิ่มเติมน้อย
การทำงานร่วมกัน
ตัวอย่างตัวแทน: KU Leuven co-manipulator, Steady-Hand Robot
คุณลักษณะ: ศัลยแพทย์และหุ่นยนต์จับเครื่องมือร่วมกัน นำทางการเคลื่อนไหวของศัลยแพทย์อย่างแม่นยำ
การใช้งาน: ประยุกต์ใช้ในขั้นตอนที่ต้องการความแม่นยำสูง เช่น การใส่สายสวนหลอดเลือดดำจอตา
การควบคุมระยะไกล
ตัวอย่างตัวแทน: Preceyes (ได้รับเครื่องหมาย CE แล้ว), IRISS
คุณลักษณะ: ศัลยแพทย์ควบคุมจากระยะไกลด้วยจอยสติ๊ก มีตัวกรองอาการสั่น การปรับขนาดการเคลื่อนไหว และขอบเขตปลอดภัยเสมือน
การใช้งาน: การฉีดใต้จอตา การลอกเยื่อหุ้มขอบใน ใช้กันอย่างแพร่หลายที่สุดในการวิจัยทางคลินิก
การทดลองแบบสุ่มยืนยันว่าความปลอดภัยเทียบเท่ากันระหว่างกลุ่มหุ่นยนต์และกลุ่มมือ โดยกลุ่มหุ่นยนต์ชี้ให้เห็นถึงการลดลงของการบาดเจ็บขนาดเล็กจากอาการสั่น อย่างไรก็ตาม เวลาในการตั้งค่านานกว่า (มากกว่า 20 นาทีเมื่อเทียบกับมือ) และขาดการตอบสนองทางการสัมผัส ซึ่งเป็นโปรไฟล์ความเสี่ยงที่แตกต่างกัน
ขั้นตอนที่คิดว่า RAVS มีประโยชน์เป็นพิเศษมีดังนี้:
เยื่อหุ้มขอบใน (ILM) และเยื่อเหนือจอตา (ERM) เป็นเยื่อบางมากและโปร่งแสง การลอกออกต้องใช้การควบคุมแรงที่ละเอียดอ่อน การลดอาการสั่นและการควบคุมแรงโดยหุ่นยนต์อาจลดความเสี่ยงของการบาดเจ็บที่จอตาในระหว่างขั้นตอนนี้ การกำจัดเยื่อหุ้มขอบในยังรายงานว่าช่วยลดความดันในการฉีดใต้จอตาลงประมาณ 6 PSI 1)
ใช้สำหรับการนำส่งยารักษาทางพันธุกรรม (เช่น voretigene neparvovec) อย่างแม่นยำเข้าไปในช่องใต้จอประสาทตา 1) การฉีดโดยตรงด้วยมือมีเส้นโค้งการเรียนรู้ที่ชัน และมีความเสี่ยงต่อการทะลุของเยื่อบรูคและเลือดออกใต้จอประสาทตา 1) การฉีดที่เสถียรด้วยหุ่นยนต์อาจลดความเสี่ยงเหล่านี้ได้
การใส่สายสวนหลอดเลือดดำจอประสาทตา (RVC) ในมนุษย์ครั้งแรกดำเนินการโดยใช้ระบบ KU Leuven ทำให้สามารถให้ยาเข้าไปในหลอดเลือดขนาดเล็กที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 80–120 ไมโครเมตร การจัดการด้วยมือแบบเดียวกันนั้นยากมาก และนี่เป็นหนึ่งในข้อบ่งชี้ที่ชัดเจนที่สุดของความเหนือกว่าของ RAVS
ในการให้ t-PA (tissue plasminogen activator) ใต้จอประสาทตาสำหรับก้อนเลือดใต้จอประสาทตา มีรายงานว่าการช่วยเหลือด้วยหุ่นยนต์ช่วยลดจำนวนการผ่าจอประสาทตา (retinotomy) ที่จำเป็น
การลอกเยื่อหุ้มชั้นในและเยื่อเหนือจอประสาทตา
เป้าหมาย: เยื่อเหนือจอประสาทตาและรูที่จุดรับภาพ
ผล: ความดันในการฉีดลดลง ลดความเสี่ยงของการบาดเจ็บระดับจุลภาค 1)
การฉีดยาใต้จอประสาทตา
เป้าหมาย: การบำบัดทางพันธุกรรม (เช่น การกลายพันธุ์ RPE65)
ผล: ลดความเสี่ยงของการทะลุเยื่อบรูค 1)
การใส่สายสวนหลอดเลือดดำจอประสาทตา
เป้าหมาย: หลอดเลือดดำจอประสาทตาอุดตัน
ผล: สามารถให้ยาโดยตรงไปยังหลอดเลือดที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 80–120 ไมโครเมตร
การจัดการเลือดออกใต้จอประสาทตา
เป้าหมาย: เลือดออกที่เกี่ยวข้องกับจอประสาทตาเสื่อมตามอายุ
ผล: ลดจำนวนการตัดจอตา
การใส่สายสวนหลอดเลือดดำจอตา (RVC) เป็นขั้นตอนที่ยากมากเมื่อทำด้วยมือ และประโยชน์ของ RAVS ชัดเจนที่สุด การฉีดใต้จอตาก็มีความสำคัญมากขึ้นตามการแพร่กระจายของการบำบัดด้วยยีน และคาดว่าการส่งมอบที่เสถียรด้วยความช่วยเหลือของหุ่นยนต์จะเกิดขึ้นได้
Preceyes สามารถทำงานได้ 4 แกน โดยมีความแม่นยำของปลายประมาณ 10 ไมครอน ฟังก์ชันควบคุมหลักมีดังนี้:
ปริมาตรของตุ่ม (การสะสมของของเหลวใต้จอตา) จะถูกประมาณแบบเรียลไทม์โดยใช้ OCT ระหว่างผ่าตัด (iOCT) (โดยใช้สูตรทรงกลมครอบ) 1) ซึ่งป้องกันการฉีดมากเกินไปหรือน้อยเกินไป ทำให้เกิดตุ่มที่เหมาะสม
เทคนิคนี้ใช้ “puddle” (แอ่งของเหลว) ที่เกิดขึ้นหลังจากการลอกเยื่อหุ้มขอบเขตชั้นในเป็นเส้นทางนำส่งสำหรับการฉีดใต้จอประสาทตา 1) ประสิทธิภาพของขั้นตอนจะดีขึ้นโดยการลอกและการฉีดอย่างต่อเนื่อง
เป็นวิธีการที่สร้างฟองอากาศเบื้องต้น (pre-bleb) ด้วย BSS (สารละลายเกลือสมดุล) จากนั้นจึงฉีดยาเพิ่มเติม มีผลในการลดความดันที่เพิ่มขึ้นระหว่างการฉีด แต่มีความเสี่ยงต่อการขยายของ retinotomy 1)
การนำส่งยาภายใต้จอประสาทตาโดยใช้หุ่นยนต์ช่วยมนุษย์ครั้งแรกด้วย Preceyes ดำเนินการในปี 2022 ภายใต้การดมยาสลบเฉพาะที่ 2)
ด้านล่างนี้เป็นการเปรียบเทียบคุณลักษณะของ Preceyes และหุ่นยนต์ปฏิบัติการร่วม KU Leuven
| รายการ | Preceyes | KU Leuven |
|---|---|---|
| วิธีการปฏิบัติงาน | ควบคุมระยะไกล | ปฏิบัติการร่วม |
| ความแม่นยำของปลาย | ประมาณ 10 μm | ความแม่นยำระดับไมครอน |
| ข้อบ่งชี้หลัก | การฉีดใต้จอประสาทตาและการลอกเยื่อหุ้มขอบเขตชั้นใน | การใส่สายสวนหลอดเลือดดำจอประสาทตา |
ความแม่นยำของปลาย Preceyes อยู่ที่ประมาณ 10 ไมโครเมตร เมื่อเทียบกับอาการสั่นทางสรีรวิทยาของมนุษย์ (แอมพลิจูดเฉลี่ย 156 ไมโครเมตร) สามารถลดการสั่นไหวของการเคลื่อนไหวลงได้น้อยกว่า 1/15 1).
ในการทดลองแบบสุ่มและมีกลุ่มควบคุม (RCT) เกี่ยวกับ RAVS ไม่มีความแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญในด้านความปลอดภัยระหว่างกลุ่มหุ่นยนต์และกลุ่มมือ โดยมีแนวโน้มว่ากลุ่มหุ่นยนต์มีการบาดเจ็บระดับจุลภาคน้อยกว่า
ในด้านระยะเวลาการผ่าตัด พบว่ากลุ่มหุ่นยนต์ใช้เวลานานกว่า (ระยะเวลาการลอกเยื่อหุ้มชั้นในในการ RCT 12 ราย: กลุ่มหุ่นยนต์ 4 นาที 5 วินาที เทียบกับกลุ่มมือ 1 นาที 20 วินาที) ความแตกต่างนี้เชื่อว่าสามารถลดลงได้ด้วยความชำนาญในขั้นตอนการตั้งค่าและการปรับปรุงระบบ
ด้านล่างนี้คือตัวชี้วัดเปรียบเทียบหลัก
| ตัวชี้วัด | กลุ่มหุ่นยนต์ | กลุ่มมือ |
|---|---|---|
| อาการสั่นทางสรีรวิทยา | ประมาณ 10 ไมโครเมตรหลังการแก้ไข | 156 ไมโครเมตร (เฉลี่ย) |
| ระยะเวลาการลอกเยื่อหุ้มชั้นใน | 4 นาที 5 วินาที | 1 นาที 20 วินาที |
| ความปลอดภัย | เทียบเท่าการทำด้วยมือ | (มาตรฐาน) |
ในการนำส่งยาภายใต้จอประสาทตาโดยใช้หุ่นยนต์ช่วยรายงานครั้งแรกในปี 2022 การนำส่งด้วย Preceyes ดำเนินการสำเร็จภายใต้การระงับความรู้สึกเฉพาะที่ 2).
Cehajic-Kapetanovi และคณะ (2022) ตีพิมพ์รายงานมนุษย์ครั้งแรกของการนำส่งยาภายใต้จอประสาทตาโดยใช้หุ่นยนต์ช่วยภายใต้การระงับความรู้สึกเฉพาะที่ 2) ยืนยันการนำส่งไปยังตำแหน่งเป้าหมายโดยไม่มีภาวะแทรกซ้อนจากการผ่าตัด.
แม้ว่า RAVS จะมีศักยภาพที่น่าหวัง แต่ในปัจจุบันยังมีอุปสรรคหลายประการที่ต้องเอาชนะ.
ในฐานะอุปกรณ์ใหม่สำหรับการฉีดใต้จอประสาทตา กำลังพัฒนา NANO SubRet Gateway Device ซึ่งออกแบบให้เข้าถึงช่องว่างใต้จอประสาทตาโดยไม่ต้องมีการหลุดของวุ้นตาส่วนหลัง (PVD) คาดว่าจะทำให้ขั้นตอนการผ่าตัดง่ายขึ้น 1) นอกจากนี้ Orbit SDS ที่ช่วยให้เข้าถึงช่องว่างเหนือคอรอยด์ก็กำลังพัฒนาเช่นกัน 1)
กำลังมีการวิจัยเพื่อรวมการรู้จำเนื้อเยื่อแบบเรียลไทม์ด้วย OCT ระหว่างผ่าตัด (iOCT) และการสนับสนุนการตัดสินใจอัตโนมัติด้วย AI เพื่อเพิ่มความปลอดภัยและความแม่นยำของการผ่าตัดด้วยหุ่นยนต์ การรวมระบบตอบสนองแรงก็เป็นหนึ่งในเป้าหมายการพัฒนาหลัก
ระบบหุ่นยนต์ควบคุมระยะไกลกำลังถูกพิจารณานำไปใช้ในการผ่าตัดทางไกล ซึ่งช่วยให้สามารถผ่าตัดในพื้นที่ที่เข้าถึงแพทย์ผู้เชี่ยวชาญได้ยาก ความล่าช้าในการสื่อสารและการรับประกันความปลอดภัยเป็นความท้าทายที่ต้องแก้ไข
ในปัจจุบัน RAVS ยังไม่ถึงขั้นตอนการใช้ทางคลินิกทั่วไป แต่อยู่ในขั้นตอนการวิจัยและการทดลองทางคลินิก Preceyes ได้รับเครื่องหมาย CE ในยุโรป แต่ยังไม่ได้ปฏิบัติเป็นการรักษามาตรฐานในหลายประเทศรวมถึงญี่ปุ่น สำหรับการแพร่หลายในอนาคต จำเป็นต้องมีการอนุมัติ การพัฒนาระบบชดเชยค่ารักษาพยาบาล และการจัดตั้งระบบฝึกอบรมที่ชำนาญ