MURAB: Роботизированная биопсия молочной железы под контролем УЗИ

На выставке медицинских технологий MEDICA 2018, которую недавно посетили представители Evercare, мы увидели много новых разработок, использующих роботизированные технологии в сфере здравоохранения. Мы уже писали об "умном", ассистирующем хирургу при лапароскопических операциях роботизированном устройстве SOLOASSIST, которое обеспечивает автоматизированный контроль камеры при операции.

Здесь же мы также познакомились с роботом, который повышает точность биопсии при диагностике рака молочной железы. Эта система разрабатывалась в рамках проекта MURAB (MRI and Ultrasound Robotic Assisted Biopsy), целью которого было сократить использование дорогой магнитно-резонансной томографии (МРТ) до минимума в этом рабочем процессе и в то же время обеспечить одинаковую точность при нацеливании иглы при биопсии. Проект MURAB финансируется из средств программы Европейского союза Horizon 2020.

Система объединяет в себе преимущества МРТ и УЗИ. МРТ — это очень точная процедура, позволяющая врачу при биопсии найти и проколоть именно ту ткань, которая ему необходима. Но МРТ не дает изображения в реальном времени и врачу сегодня для проведения процедуры биопсии нужно делать несколько снимков. Сначала это делается, чтобы выбрать цель, затем еще раз (или больше), после введения иглы, чтобы увидеть, действительно ли она попала в нужную ткань. Для пациента это длительная процедура, в ходе которой ему приходится неудобно и неподвижно лежать. Добавьте к этому тот факт, что МРТ ограничивает свободу передвижения врача.

В свою очередь ультразвук обеспечивает изображение в режиме реального времени, так что радиолог может точно видеть, что происходит при проведении биопсии, однако само по себе это исследование менее точное. А вот объединение двух технологий радикально меняет картину.

Разработанная в проекте MURAB установка представляет собой медицинский стол с выемкой на уровне грудной клетки, на который ложится женщина при диагностике. Молочные железы располагаются в выемке, свисая в область под столом, где располагается "рука" робота. Роботизированная система сканирует эту часть тела с помощью стандартного УЗИ-датчика, закрепленного на манипуляторе, и объединяет ее с ранее сделанными изображениями МРТ в одну 3D-модель на мониторе. Одновременно происходит сбор объемных и эластографических данных. Затем система определяет место укола и направление движения иглы для биопсии, что делает ее более точной без необходимости дополнительного МРТ-сканирования.

Программное обеспечение системы, которое еще дорабатывается, на основе ранее полученных эластографических измерений прогнозирует деформацию тканей груди, которая возникает при давлении иглы и может повлиять на смещение нужного места. Затем врач оценивает предложение робота и вставляет иглу самостоятельно. Радиолог может следить за своими действиями в режиме реального времени с помощью экрана монитора.

Врач с помощью такой системы может работать быстрее и эффективнее. И, пожалуй, самое главное, новая технология уменьшает дискомфорт, который пациенты испытывают во время биопсии, а за счет повышенной точности предоставляет возможность использования более тонкой иглы для биопсии.

При этом грудь свободно висит и может быть проколота с любой стороны, даже если нужное место находится рядом с подмышкой. Поскольку изображения МРТ загружаются в программное обеспечение манипулятора робота, врач может распознать подозрительное место на ультразвуке. Если вы знаете, где находится подозрительное место, вы можете быстрее распознать его по эхо-сигналу.

В системе использованы технологии компаний Siemens и KUKA. Siemens Healthineers предоставила MURAB "глаза", т.е. обеспечила проект системами визуализации, в частности с помощью МРТ и ультразвука. А разработки KUKA стали основой "рук" системы, поскольку в ней используется коллаборативный робот (кобот)-манипулятор этой компании.

В настоящее время проект вступает в стадию доработки и клинических испытаний. И только после проведения ряда испытаний, проверки системы на эффективность и безопасность, а также прохождения официальной сертификации, эта система будет доступна для организаций здравоохранения.