Robotyka w neurochirurgii do zabiegów mózgu i kręgosłupa

Zabiegi wykonywane robotem neurochirurgicznym pozwalają osiągnąć przełomowe efekty w leczeniu padaczki lekoopornej dzięki wszczepianiu elektrod do głębokich struktur mózgu. Dokładniejsze są także robotowe zabiegi stabilizacji kręgosłupa. Rozwijamy innowacje, mimo że polski system organizacji i finansowania leczenia nie stymuluje wprowadzania nowych technologii. Brakuje zrozumienia, że w dłuższej perspektywie są one korzystne i efektywne kosztowo – mówi prof. Leszek Sagan, kierownik Katedry Neurochirurgii Pomorskiego Uniwersytetu Medycznego w Szczecinie.

– Od ubiegłego roku dysponujecie Państwo systemem ExcelsiusGPS. Czy ten system można uznać za robota medycznego?

Prof. Leszek Sagan – popularne rozumienie robota oznacza urządzenie, które od początku do końca wykonuje swoją pracę, wszystkie czynności związane z jakimś zabiegiem. Takich systemów jeszcze nie ma ani w neurochirurgii, ani żadnej dyscyplinie zabiegowej. Praca na naszym systemie polega na tym, że powierzamy mu pewien plan wykonania zabiegu chirurgicznego, przygotowany przy użyciu aplikacji komputerowej. Głównym zadaniem robota jest wytyczenie bardzo dokładnej trajektorii wprowadzenia narzędzi do wykonania zabiegu przeprowadzanego na mózgu lub kręgosłupie pacjenta. Jeśli celem zabiegu jest np. wszczepienie elektrody, która będzie stymulowała odpowiednie miejsce w mózgu lub odbierała zapisy funkcji bioelektrycznych – musi to być zrobione z ogromną dokładnością. Osiągamy dokładność poniżej jednego milimetra, co przed wprowadzeniem systemów robotowych było możliwe tylko przy zastosowaniu stereotaksji – dzięki ramie, którą przymocowywano do głowy operowanego pacjenta, co było czasochłonne i bardzo trudne.

– Czyli robot daje wyższą precyzję działania.

– Precyzja działania – to najważniejszy cel korzystania z robotów. W naszej klinice posługujemy się systemem ExcelsiusGPS, na którym wykonujemy zabiegi kręgosłupa i głowy. Natomiast w drugiej jednostce klinicznej PUM w Szczecinie, na oddziale neurochirurgii dziecięcej w katedrze neurochirurgii stosowany jest system Stealth Autoguide, nieco prostszy, przeznaczony tylko do operacji głowy.

– Na czym polegają korzyści z zabiegów robotowych w neurochirurgii?

– Ponieważ są to zabiegi wymagające precyzji, robot pomaga nam na przykład w zaplanowaniu i wszczepieniu elektrod w dokładnie zaplanowane miejsce mózgu. Opieramy się oczywiście na metodach obrazowania rezonansu magnetycznego, tomografii i angiografii mózgu chorego. Precyzyjne rozplanowanie ruchów narzędzi jest potem przeniesione do robota. Już na bloku operacyjnym dysponujemy robotowi np. wykonanie pierwszej trajektorii ruchów – i on za pomocą swojego ramienia robotycznego bardzo dokładnie wytycza tor narzędzi zgodnie z planem. Uzyskujemy w ten sposób dokładność na poziomie 0,2 milimetra.

– Czyli ruchy narzędzi są wykonywane przez robota, a nie chirurga?

– Ramię robotyczne pracuje odwzorowując ruchy ręki chirurga. Odtwarza zaplanowaną trajektorię a kiedy ją zrealizuje, przez odpowiednio ustawioną tuleję na końcu ramienia robotycznego my nawiercamy otwór w czaszce i wprowadzamy odpowiednie elementy.

– Jakie typy zabiegów mózgu są wykonywane w Państwa szpitalu?

– Nasz ośrodek jest bardzo zaawansowany w zakresie operacji pacjentów związanych z diagnostyką inwazyjną i leczeniem lekoopornej padaczki. Około 30 proc. chorych na padaczkę nie reaguje na leki. Znaczną grupę stanowią dzieci. Nieskutecznie leczona padaczka prowadzi stopniowo do wyniszczenia organizmu i bardzo mocno ogranicza życie. Jedyną skuteczną metodą jej leczenia są zabiegi chirurgiczne, których celem jest zniszczenie ognisk padaczkowych w mózgu. Jest to szalenie trudne i wymaga ogromnej precyzji. Często potrzebne jest wszczepienie w struktury głębokie mózgu elektrod monitorujących jego pracę. Dotychczas robiliśmy to za pomocą stereotaksji. Zabieg trwa wówczas bardzo długo, wszczepić można niewielką liczbę elektrod. Przy zastosowaniu robota wszczepienie jednej elektrody zajmuje około 6 minut, możemy zatem wszczepić ich nawet 15-20. Chory może funkcjonować z elektrodami przez kilka tygodni. Przez ten czas monitorujemy bioelektryczną pracę głębokich struktur mózgu. Dzięki temu możemy ze znacznie większą dokładnością zlokalizować ognisko padaczkorodne, a następnie je usunąć.

– Druga grupa zabiegów w asyście tego robota – to operacje kręgosłupa.

– Tak, nasz robot pozwala na wykonywanie zabiegów i na mózgu, i na kręgosłupie. Zabiegi odbywają się na podobnej zasadzie. Zaczynamy od diagnostyki obrazowej już na bloku operacyjnym, zbliżonej dokładnością do tomografii komputerowej. Następnie przenosimy do robota obraz kręgosłupa i planujemy położenie wszczepów, które mamy umieścić – to głównie stabilizujące śruby lub protezy dysku. Wówczas robot ustawia nam bardzo dokładną trajektorię ruchów, którą potem realizujemy. Nie musimy widzieć kręgosłupa, możemy zabieg wykonywać metodą małoinwazyjną, przez niewielkie nacięcia. Oczywiście metody małoinwazyjnej są realizowane także bez robotów, ale przede wszystkim chodzi o to, że robot zwiększa dokładność naszych ruchów.

– Z punktu widzenia operatora, czym różnią się zabiegi wykonywane systemem robotowym?

– Lepsza jest ergonomia pracy. Korzyścią jest również znacznie mniejsza ekspozycja na naświetlanie, ponieważ przy zabiegach wykonywanych bez robota co chwilę wykonujemy badanie RTG, aby sprawdzić położenie narzędzi i pacjenta.

– Czy kwalifikacja pacjentów do zabiegu robotem przysparza więcej trudności?

– Robotyka w neurochirurgii jest stosunkowo nowa i nadal – zarówno my w Polsce, jak i specjaliści na całym świecie – dopiero rozpoznajemy jej największe zalety, uczymy się kwalifikować do zabiegów tych chorych, którzy odniosą z nich najwięcej korzyści. Trzeba sobie stawiać pytanie, co jest celem działania i co chcemy za pomocą tej operacji uzyskać. W niektórych zabiegach musimy szeroko otwierać kręgosłup pacjenta w celu odbarczenia struktur nerwowych, rdzenia czy korzeni nerwowych. Użyty wówczas robot trochę zwiększa naszą pewność i poprawia precyzję, ale w sumie nie daje wiele a jednocześnie przedłuża czas trwania zabiegu. Natomiast w innej sytuacji, widząc że możemy postępować małoinwazyjnie, gdzie istotą operacji jest samo usztywnienie kręgosłupa i wprowadzenie śrub, bez potrzeby odbarczania struktur nerwowych, wówczas właśnie robot daje duże korzyści. Podobnie jest w sytuacji, kiedy u pacjenta mamy do czynienia ze znacznie zmienioną anatomią i postępowanie chirurgiczne jest bardziej niebezpieczne. Wcześniejsze zaplanowanie i ustawienie trajektorii a potem jej wykonanie pomocą robota przynosi znaczące korzyści i podnosi bezpieczeństwo zabiegu.

– W miarę rosnącego doświadczenia jest to zapewne łatwiejsze?

– Wiele czynników wpływa na kwalifikowanie pacjentów do zabiegu w asyście robota, nieustannie pojawiają się nowe publikacje i nowe wyniki badań, które tego dotyczą. Nie możemy na ślepo wierzyć tym narzędziom, chociaż mają one wiele wbudowanych funkcji i zabezpieczeń, ostrzegających przed ewentualną pomyłką. Musimy działać w myśl zasady ograniczonego zaufania i śledzić rozwój tych systemów.

– Czy w neurochirurgii pojawiają się algorytmy AI?

– Póki co nie ma w robotach neurochirurgicznych takich algorytmów, które miałyby rejestrować zabiegi i wyciągać wnioski, sugerując postępowanie operatora na podstawie analizy baz danych zabiegów już przeprowadzonych. Ich funkcje polegają na przygotowaniu trajektorii ruchów i jej wprowadzeniu do działania.

– Liczba tych operacji rośnie?

– W naszym szpitalu specjaliści planujący i wykonujący zabiegi mają pełną decyzyjność i mogą wybierać, kiedy użyć system robotyczny. Wszyscy operatorzy pracujący na oddziale neurochirurgii zostali przeszkoleni przez producenta. Na początku myśleliśmy o stosowaniu systemu do jak największej liczby zabiegów kręgosłupa, ale wraz z upływem czasu nauczyliśmy się oceniać takie kwestie, jak ergonomia i czas trwania operacji. Muszę powiedzieć, że na początku spodziewałem się, że będziemy wykonywać więcej operacji kręgosłupa.
Jesteśmy natomiast bardzo entuzjastycznie nastawieni do zabiegów głowy, zwłaszcza w leczeniu padaczki. Dzięki robotowi wykonujemy tak precyzyjną diagnostykę padaczki, jakiej wcześniej w Polsce – podobnie zresztą jak w wielu europejskich ośrodkach – nie mieliśmy możliwości zrobić.

– Czy nasz system ochrony zdrowia zachęca do takich innowacji jak stosowanie robotów do zabiegów neurochirurgicznych?

– Z punktu widzenia zasad rozliczania zabiegów przez NFZ są one traktowane tak samo, czy wykonujemy je z robotem, czy bez. Tymczasem koszty są wyższe, co bierze się choćby ze zużycia jednorazowych części. Istotnym elementem jest tutaj czas operacji, który w pracy na bloku operacyjnym bardzo się liczy. Operujemy praktycznie od rana do nocy. Jeśli możemy zoperować jednego dnia trzech chorych ze schorzeniem kręgosłupa robotem zamiast czterech tradycyjnymi metodami – to już jest dla nas istotna zmiana. W chirurgii głowy jest inaczej – tutaj robot przyspiesza operację, a tym samym pozwala w takim samym czasie na wszczepienie znacznie większej liczby elektrod.

– Państwa szpital wybrał system ExcelsiusGPS, ale na rynku jest też kilka innych.

– Tak, w neurochirurgii jest kilka dostępnych systemów, a ich liczba szybko rośnie. Jeden ze szpitali w Polsce ma już system Mazor, produkowany przez Medtronic, który służy tylko do zabiegów kręgosłupa. Jest też jeden system Rosa, który można wykorzystywać – podobnie jak nasz – i do kręgosłupa, i do głowy. Excelsius na początku był przeznaczony tylko do zabiegów kręgosłupa, ale potem pojawiła się wersja również do operacji głowy – i my z niej skorzystaliśmy. Co najmniej jeszcze jeden polski szpital dysponuje takim samym systemem. Natomiast tylko do operacji głowy jest przeznaczony robot Stealth Autoguide, który posiada szczeciński oddział neurochirurgii dziecięcej.

– Czy planujecie Państwo dalszy rozwój robotyki?

– Cały czas pracujemy nad doskonaleniem organizacji i logistyki, tak aby skracać czas trwania operacji. Chodzi przede wszystkim o przyspieszenie czasu okołooperacyjnego, czyli przygotowania do zabiegu. To jest nieco uzależnione od oprogramowania, które otrzymujemy od producenta. Wiążą się z tym niestety również dodatkowe wydatki. Sam zakup systemu – to rząd kilku milionów złotych, my kupiliśmy go w pakiecie z mikroskopem, cena w sumie wyniosła około 8 mln zł.

– Robotyka się kalkuluje?

– Jako lekarz odpowiem, że zyskiem szpitala jest nowoczesna metoda zabiegowa i to, że pacjenci są leczeni lepiej i bezpieczniej. Problemy z finansowaniem i wdrażaniem nowoczesnych technologii w polskich warunkach dotyczą nie tylko robotów. Wiele nowoczesnych metod zabiegowych w ogóle nie znajduje się w koszyku świadczeń gwarantowanych. Mimo to staramy się je przeprowadzać, skoro możemy pomóc pacjentowi – to jest najważniejsze.

– Jako Polska znajdujemy się w awangardzie rozwoju nowoczesnej neurochirurgii czy raczej z tyłu peletonu?

– Nie powiem, że jesteśmy w awangardzie, ale na takim samym poziomie, co nasi sąsiedzi. Zawdzięczamy to przede wszystkim umiejętnościom naszych specjalistów oraz temu, że wielu szpitalom udało się zakupić najnowocześniejszy sprzęt. Z drugiej strony, problem polega na tym, że ruszyliśmy do przodu, mamy narzędzia, ale nasz system nie jest w stanie stanąć na wysokości zadania. Chodzi mi przede wszystkim o brak zrozumienia, że po inwestycjach w nowoczesny sprzęt, wyższe wydatki na nowocześniejsze leczenie, na przykład operacje robotem, w perspektywie kilku lat przynoszą korzyści i są opłacalne. Brakuje zrozumienia, że sukces nie polega na wykonaniu jakiegoś zakupu i jednego zabiegu, którym będziemy się chwalić.

– A propos efektywności, czy już udało się zebrać wystarczającą liczbę danych, aby ocenić efektywność stosowania robota?

– Czas, odkąd dysponujemy robotem, jest bardzo krótki, ale już wykonaliśmy pewne analizy dotyczące wykorzystania go do operacji głowy w diagnostyce padaczki. Wyniki są bardzo optymistyczne, jeśli chodzi o czas i dokładność zabiegu. W wielu przypadkach chodziło przede wszystkim o samą możliwość wykonania operacji. Nie trzeba dużych analiz, żeby dostrzec korzyści z wykonania operacji i wszczepienia tak dużej liczby elektrod do monitorowania chorego – co bez robota było niemożliwe. Porównujemy przecież sytuację, w której po operacji dziecko jest uwolnione od padaczki, z chorobą obciążającą je do końca życia. Pierwsze analizy, które przeprowadzamy w operacjach kręgosłupa wskazują przede wszystkim na nieco większą dokładność położenia śrub a jednocześnie nieco wydłużony czas trwania zabiegu.

– Czy można mówić o dużej zmianie w procesie leczenia padaczki dzięki robotowi?

– Zmiana jest bardzo duża, nie waham się jej określać jako przełomowej. Zrobiliśmy duży krok w diagnozowaniu, a co za tym idzie w leczeniu padaczki lekoopornej. Na tle zagranicznych szpitali, z których osiągnięciami mam okazję zapoznawać się na konferencjach międzynarodowych, mogę ocenić że nasz ośrodek w Szczecinie jest w czołówce europejskiej – i pod względem dotychczasowych osiągnięć, i możliwości działania. Dodam, że robotyczne wszczepienie elektrod w leczeniu padaczki wykonaliśmy jako pierwsi w Polsce, póki co takie zabiegi wykonuje jeszcze jeden polski szpital – Centrum Zdrowia Dziecka. Trzeba mieć nadzieję, że uda się to utrzymać w najbliższych latach – obyśmy tylko znaleźli zrozumienie u decydentów i NFZ.

– Dziękuję za rozmowę

(rozmawiał Krzysztof Jakubiak)