Robotit kirurgien apuna tekonivelleikkauksissa

Robottia käytetään apuna lonkka- ja polvileikkauksissa. Robotti mahdollistaa leikkauksen kolmiulotteisen suunnittelun. Robotti laskee millintarkasti esimerkiksi lonkkaleikkauksessa kohdat, mistä sahataan. Kirurgi on kuitenkin edelleen ajajan paikalla.

Oulun yliopistollinen sairaala (OYS) aloitti huhtikuussa 2021 ensimmäisenä sairaalana Suomessa robottiavusteiset tekonivelleikkaukset. Leikkaukset alkoivat polvileikkauksista. Nykyään robottiavusteisesti tehdään myös lonkkaleikkauksia, vaikka polvileikkauksia tehdään edelleen selkeästi enemmän.

”Tämän kolmen ja puolen vuoden aikana olemme tehneet yhteensä reilut 900 robottiavusteista leikkausta”, tekonivelkirurgian vastuulääkäri, apulaisylilääkäri Outi Väyrynen OYS:sta sanoo.

Vuonna 2021 asetettiin tavoitteeksi, että robottiavusteisesti tehtäisiin noin 600–800 primaarileikkausta vuodessa. Siitä on jääty, koska koronapandemian ja hoitajalakon takia leikkauksia jouduttiin siirtämään ajassa eteenpäin.

Robottiavusteiset leikkaukset ovat Väyrysen mukaan lähteneet hyvin käyntiin. Ne ortopedit, jotka ovat opetelleet käyttämään robottia apunaan leikkauksissa, haluavatkin käyttää robottia, koska se tekee tarkat laskelmat.

Robotin osuus leikkauksesta

Potilaalle on ennen leikkausta tehty tietokonekuvaus, josta nähdään potilaan luurakenne ja anatomia. Robotti pääsee sen avulla opettelemaan potilaan luurakennetta.

Kun potilaalle tehdään esimerkiksi polvileikkaus, reisi- ja sääriluuhun kiinnitetään metallipinnit. Pinneissä olevat heijastimet näkyvät monitorin kuvassa, jotka mahdollistavat navigoimisen robotin kolmiulotteisessa avaruudessa. Kun jalkaa liikutetaan, robotti päättelee, missä nivel on ja missä asennossa; näin kone laskee muun muassa nivelien välykset (symmetrian). Kirurgin pitää vielä tarkistaa kudoslöysyydet. Sen jälkeen viimeistellään komponenttien asemointi ja tehdä lopullinen leikkaussuunnitelma. Sen pohjana käytetään leikkausrobotin esittämää ja ymmärtämää kolmiulotteista mallinnusta nivelestä, sen rakenteesta ja toiminnasta sekä nivelen ympäristöstä.

Väyrynen huomauttaa, että kirurgi on edelleen ajajan paikalla. Hän avaa ja sulkee potilaan, sahaa luut ja sementoi komponentit paikoilleen.

Lonkkaleikkaus

Robotti mahdollistaa siis lonkkaleikkauksen kolmiulotteisen suunnittelun. Tavallisesti ortopedi suunnittelee leikkauksen röntgenkuvan perusteella eli 2D-kuvasta.

Lonkan robottiavusteisessa leikkauksessa reisiluun kaulan sahauskorkeus määritetään robottiavusteisesti. Robotti tekee millintarkkaa työtä. Kirurgi kuitenkin sahaa itse määrittelemältään korkeudelta, ja työstää varsiosan tavanomaiseen tapaan – tässä osuudessa robotti ei auta.

Robotilla on suunniteltu etukäteen sopivan kokoinen kuppi- ja varsiosa 3D-mallista. Kirurgi päättää kuppiosan lopullisen asemoinnin.

”Kun kuppiosaa työstetään, robottikäsi tulee avuksi. Lonkkaleikkauksissa robottikäteen kiinnitetään riimeri, jota käytetään nivelkuopan työstämiseen. Rusto ja luu otetaan sieltä pois, jotta saadaan kuppi istumaan. Robottikädestä pidetään kiinni, ja se pakottaa riimaamaan kupin tiettyyn asentoon kunkin potilaan kohdalla. Sitten riimeri otetaan pois, ja kuppi lyödään paikoilleen robottiavusteisesti eli varmistetaan kupin meneminen suunniteltuun asentoon”, Väyrynen kuvailee.

Robotilla pystyy leikkauksen lopussa muun muassa tarkistamaan jalan lopullisen mitan ja sen, menikö reisiluun varsiosa oikeaan syvyyteen.

Polvileikkaus

Kun ihmisellä on esimerkiksi länkisääri, polven sisäsyrjä on kulunut (eli varusasennossa). Leikkauksessa pyritään saamaan symmetrinen välys sisä- ja ulkosyrjälle.

”Kirurgin vastuulla on saada polvi balanssiin. Robotilla määritellään pieniä sahausmuutoksia, jotka helpottavat polven balanssiin saamisessa. Robotti näyttää kirurgille liikelaajuudet ja linjaukset leikkauksen aikana. Kirurgin pitää miettiä, jätetäänkö jalka, vaikka kolme astetta länkisääreksi tai varusasentoa, jos se on aikaisemmin ollut 10 astetta. Robotti auttaa tarkan mitan saamisessa. Kirurgi ohjelmoi robotin ja tekee tarvittavat säädösmuutokset”, Väyrynen kertoo.

Robotin avulla tehty leikkaus säästää esimerkiksi polvinivelen kudoksia. Robottikäyttöinen luusaha ja terä eivät pääse pehmytkudoksiin asti.

”Robotilla voidaan tarkistaa polven liikelaajuus. Kun polveen laitetaan sovitekomponentit, robotti näyttää asteilla, missä asennossa polvi nyt on, onko se siinä linjassa mitä suunniteltiin, miten suoraksi jalka menee ja miten koukkuun se menee. Jalan pitäisi antaa suurin piirtein saman millimetrimäärän periksi sekä suorana että eri koukistuskulmilla. Tällaisia arvoja robotti antaa millin ja asteen tarkkuudella. Robotin avulla näitä millejä sitten viilataan”, Väyrynen selittää.

Pieni tutkimusaineisto

OYS:in lisäksi robottiavusteisia leikkauksia tehdään Kuopion yliopistollisessa sairaalassa sekä Mikkelin, Porin ja Kotkan keskussairaaloissa.

”Kirurgi valitsee potilaat robottiavusteisiin leikkauksiin. Jonkin verran ihmisiä hakeutuu meille, koska he toivovat robottiavusteista leikkausta. Yli puolet meidän kirurgeistamme käyttää robottia hyväkseen. OYS:lla on käytössään Strykerin Mako-robotit”, Väyrynen sanoo.

OYS:ssa on kolme tekonivelleikkaussalia, joista kahdessa voi leikata robotilla. Sairaalassa tehdään paljon tekonivelten uusintaleikkauksia, joille on varattu yksi sali. Kahdessa siis tehdään ensileikkauksia. Väyrynen kertoo, että tällä hetkellä puretaan myös Oulaskankaan sairaala jonoja.

Robottiavusteinen polvileikkaus kestää yhtä kauan kuin perinteinen leikkaus, lonkkaleikkaus puolestaan pidempään kuin perinteinen.

”Maailmalla on menossa monia tutkimuksia robottiavusteisista tekonivelleikkauksista. Tutkimus vaatii isot massat, jotta pystyttäisiin erottamaan pienet erot robottiavusteisen ja perinteisen leikkauksen välillä. Meillä täällä OYS:ssa on vasta pieni aineisto”, Väyrynen kertoo.

OYS omien tulosten analysointi on vielä kesken, eikä voida sanoa, onko robottileikatuilla mennyt paremmin kuin perinteisellä menetelmällä leikatuilla.