A sonda laser, a iKnife e a ponta da cirurgia

Se o pensamento de ir sob a faca te encher de medo, fique tranquilo. Não é mais a cirurgia a experiência brutal e perigosa enfrentada pelos nossos antepassados. Graças a maravilhas como a laparoscopia, soluções robóticas e, mais recentemente, o iKnife e a sonda laser, a intervenção cirúrgica está cada vez mais segura.

Os arqueólogos acreditam que as pessoas realizam cirurgias por até 11.000 anos. Cirurgia craniana, conhecida como trefinação, provavelmente remonta ao período neolítico. Envolvia perfurar um buraco no crânio de uma pessoa viva.

A especulação sugere que isso foi feito para curar distúrbios como convulsões, fraturas, dores de cabeça e infecções. Os antigos egípcios usavam a mesma operação para “deixar sair” as dores de cabeça e a enxaqueca.

A partir de 1812, o livro oferece relatos de procedimentos que agora seriam considerados cruéis, como passar um gancho pela pupila de um homem durante a remoção de uma catarata e usar sanguessugas para fazer sangria. Pioneiros do seu tempo, tanto cirurgiões quanto pacientes demonstraram uma coragem notável.

Salto de lá para o presente, e você tem uma cirurgia minimamente invasiva, onde até mesmo um transplante de coração é relativamente rotineiro. De janeiro de 1988 a julho de 2016, 64.055 transplantes cardíacos foram realizados nos Estados Unidos, segundo a Rede Unida para Compartilhamento de Órgãos (UNOS).

Avanços na cirurgia minimamente invasiva

Em 1987, um ginecologista francês realizou a primeira cirurgia laparoscópica reconhecida para remover uma vesícula biliar. A partir daí, a prática se expandiu rapidamente. De acordo com a Food and Drug Administration (FDA) dos EUA, mais de 2 milhões de cirurgias laparoscópicas são realizadas a cada ano nos EUA.

Na cirurgia laparoscópica ou “keyhole”, um pequeno tubo com uma fonte de luz e uma câmera passa pelo corpo até atingir a parte relevante. As áreas que precisam de operação aparecem em uma tela, enquanto o cirurgião trabalha as ferramentas através de pequenas aberturas.

Procedimentos minimamente invasivos significam incisões menores, com menos cicatrizes, menor risco de infecção, menor tempo de internação e convalescença reduzida.

Cirurgia robótica

Próxima parada, cirurgia robótica. Em 2000, uma equipe de cientistas na Alemanha que estava pesquisando técnicas para cirurgia minimamente invasiva anunciou que eles desenvolveram um sistema com dois braços robóticos que são controlados por um cirurgião em um console de controle. Eles chamaram de ARTEMIS.

Em julho de 2000, o sistema da Vinci foi aprovado para uso nos EUA para corte e cirurgia.

Foi o primeiro sistema cirúrgico robótico a obter aprovação da FDA e seu uso se tornou relativamente difundido.

O sistema tem três componentes: um carrinho de visão com uma fonte de luz e câmeras, um console principal onde o cirurgião operacional se senta e um carrinho móvel com dois braços de instrumentos e o braço da câmera.

A câmera fornece uma imagem 3D real que é exibida acima das mãos do cirurgião, de modo que as pontas dos instrumentos parecem uma extensão das alças de controle. Os pedais controlam a eletrocauterização, o foco da câmera, as embreagens dos braços do instrumento e da câmera e as garras de controle mestre que acionam os braços robóticos servo ao lado do paciente.

Houve relatos de erros e disfunções, alguns deles fatais, e nem todos estão convencidos de que a cirurgia robótica realmente produz melhores resultados para os pacientes.

O que o olho não pode ver

A faca eletrocirúrgica foi inventada na década de 1920. Usando uma corrente elétrica, aquece rapidamente o tecido do corpo, permitindo que o cirurgião corte o tecido com perda mínima de sangue. É comumente usado em cirurgia de câncer.

A cirurgia dirigida por imagem, como a laparoscopia, reduziu a extensão da intervenção em muitas operações.

No entanto, quando se trata de câncer, as imagens podem mostrar onde o tumor está, mas nem as imagens nem o olho humano podem facilmente distinguir entre tecidos saudáveis ​​e não saudáveis.

O Dr. Zoltan Takats, do Imperial College London, no Reino Unido, viu um caminho para a faca eletrocirúrgica preencher a lacuna que as imagens não conseguem.

Digite o iKnife. Baseado na eletrocirurgia, o iKnife pode detectar precisamente qual tecido precisa ser removido e qual deve ficar.

Até recentemente, a única maneira definitiva de saber se o tecido é canceroso ou não era fazer uma biópsia para estudo, geralmente sob um microscópio. A desvantagem é que durante a cirurgia, apenas algumas amostras podem ser colhidas e testadas, e pode levar 40 minutos para completar cada teste. Esta não é uma maneira prática de definir a borda de um tumor durante a cirurgia.

2013 viu o surgimento do primeiro iKnife, que permite ao cirurgião examinar o tecido biológico, combinando eletrocirurgia com espectrometria de massa. Na espectrometria de massa, as partículas ionizadas ou carregadas são passadas através de campos elétricos ou magnéticos.

A espectrometria de massa fornece medições da razão massa / carga, e essas medições tornam possível distinguir entre tecidos de composição diferente, conhecido como perfil químico. Ao analisar a composição química de diferentes amostras, pode revelar quais os tecidos saudáveis ​​e quais não são.

Naquela época, o Dr. Takats disse que esperava que o iKnife fosse aplicável a diferentes tipos de cirurgia e que isso economizaria custos.

Como o iKnife funciona

Cortar com um electroscalpel faz com que o tecido se vaporize quando é cortado. Isso cria uma fumaça que normalmente é sugada pelos sistemas de extração. Mas conectando o iKnife a um espectrômetro de massa e bombeando a fumaça em direção a ele, o vapor pode ser “capturado” e analisado quanto à composição química. Ao combinar os resultados com uma biblioteca de referência, o cirurgião pode ver que tipo de tecido está dentro de 3 segundos.

Em 2013, o Dr.Takats e sua equipe usaram o iKnife para analisar amostras de tecido coletadas de 302 pacientes submetidos à cirurgia para remover vários tipos de tumores, tanto cancerosos como não-cancerosos.

Eles registraram as características de milhares de amostras de tecido retiradas de tumores no cérebro, pulmão, mama, estômago, cólon e fígado. A partir dessas amostras, eles criaram um banco de dados de 1.624 cancerosos e 1.309 registros não cancerosos, aos quais as amostras futuras poderiam ser correspondidas.

A equipe então usou o iKnife com rápida espectrometria de massa por ionização evaporativa (REIMS) em 81 intervenções cirúrgicas. As leituras foram feitas durante a cirurgia, e o tecido foi testado depois da maneira convencional. Em cada caso, a leitura correspondeu exatamente ao diagnóstico histológico pós-operatório.

O iKnife foi desenvolvido para eletrocirurgia porque os cirurgiões viram seu potencial para remover tumores cancerígenos, mas sua aplicabilidade à cirurgia a laser e a laser já foi levantada. No futuro, ele poderia ser usado para fazer leituras para analisar as membranas mucosas e os sistemas respiratório, urinogenital ou gastrointestinal.

O iKnife já está em uso no Imperial College London, e agora está sendo testado em cirurgias de câncer de mama, cólon e ovário.

Detecção de laser de tumores cerebrais

Mais recentemente, pesquisadores do Reino Unido e Canadá uniram o iKnife com uma sonda laser para detectar tecido anormal durante a cirurgia para remover um tumor cerebral.

Essa técnica usava uma sonda laser de infravermelho próximo para determinar se o tecido era canceroso ou saudável, medindo a luz refletida no tecido.

Fatos rápidos sobre avanços na cirurgia

• O primeiro uso bem sucedido de anestésico éter foi em 1846
• O ácido carbólico foi usado pela primeira vez como anti-séptico entre 1867 e 1876
• Em 1907, o primeiro antibiótico criado pelo homem foi criado.

Quando eles apontaram o feixe de luz para o cérebro exposto, as moléculas nas células começaram a vibrar. Ao fazê-lo, a fibra ótica na sonda recolheu a luz espalhada que estava saltando do tecido.

Medindo a frequência das vibrações, os cientistas foram capazes de dizer qual tecido era saudável e qual não era. Como no iKnife, a análise levou apenas alguns segundos.

Na cirurgia do câncer, a capacidade de detectar a borda exata de uma área de tecido maligno pode fazer a diferença entre a vida e a morte, e entre ter que repetir a cirurgia ou não.

Ser capaz de remover o tecido exato não só garante que todo o tumor seja retirado, mas também reduz a perda desnecessária de tecidos, levando a melhores resultados para os pacientes.

Os pesquisadores observam que, particularmente com tumores cerebrais, a incapacidade de ver o limite de um tumor, mesmo com um microscópio cirúrgico, coloca as pessoas em maior risco de danos adicionais, como a perda da fala. Com o avanço da tecnologia, os riscos da cirurgia diminuem gradualmente.