Opracowywany na Wydziale Mechanicznym PŁ endoskop o wydłużonym zasięgu pomoże w leczeniu układu pokarmowego. O jego innowacyjności i zastosowaniu mówi dr inż. Łukasz Frącczak z Instytutu Obrabiarek i Technologii Budowy Maszyn.


Pracuje Pan nad endoskopem o wydłużonym zasięgu. Jakie możliwości da to urządzenie w diagnostyce układu pokarmowego lekarzom, a jakie pacjentom?

Wraz z zespołem młodych naukowców pracujemy na Politechnice Łódzkiej nad powstaniem urządzenia pomagającego medykom w leczeniu pacjentów. Mowa tutaj o napędzanym endoskopie, dzięki któremu lekarze będą mogli zdiagnozować cały układ pokarmowy. Możliwe będzie zbadanie pacjenta podczas jednej wizyty. Obecnie, jeżeli podczas tradycyjnych badań kolonoskopowych oraz powszechnie nazywanych badań „gastroskopowych”, lekarz nie wykryje przyczyny choroby, wówczas pacjenci są odsyłani na inne badania, np. USG jamy brzusznej czy tomografię komputerową. W polskich warunkach odesłanie na kolejne badania wiąże się z koniecznością czekania w kolejkach, czasem nawet wiele miesięcy. Dziś proces diagnozowania trwa czasami około roku, a czasem nawet do 3 lat. Natomiast choroba cały czas się rozwija i pustoszy organizm człowieka. Prawdą jest również, że w takich sytuacjach lekarze podejmują leczenie jakie uznają za najlepsze, gdyż nie mogą pozostawić pacjenta bez doraźnej pomocy. Przypomina to trochę jakbyśmy próbowali „prowadzić pojazd z zamkniętymi oczami”. Opracowując nasze urządzenie, chcemy lekarzom „te oczy odsłonić”, aby jak najszybciej mogli zastosować odpowiednią procedurę leczenia. Zatem korzyści dla lekarzy i dla chorych są bardzo widoczne i można je podsumować w jednym zdaniu - szybsze rozpoczęcie prawidłowego leczenia pacjentów dotkniętych chorobami układu pokarmowego.

Jak wygląda to narzędzie powstające na Wydziale Mechanicznym?

Dzisiaj nie mogę zbyt wiele powiedzieć o samym urządzeniu, gdyż planujemy je opatentować. Natomiast ogólnie można powiedzieć, że będzie wyglądało jak długi wąż, który jest wyposażony w kamerę oraz „kanał narzędziowy”. Kamerka pozwoli na bieżąco obserwować pole przed urządzeniem, natomiast kanał roboczy umożliwi wprowadzenie do obserwowanego miejsca narzędzi chirurgicznych.

Badania endoskopowe są jednymi z ważniejszych w odpowiednim leczeniu chorych. Dlaczego dotychczas nie opracowano takiej technologii?

Naukowcy od wielu lat pracują nad technologiami, które ułatwią lekarzom diagnozowanie układu pokarmowego człowieka. Natomiast problem polega na tym, że obecnie opracowane urządzenia nie umożliwiają jednocześnie na diagnostykę i przeprowadzenie interwencji chirurgicznej. Mam tutaj na myśli pobranie próbek do badań histopatologicznych, udrożnienie zatorów czy też punktowe podanie leków. Do najbardziej rozwijanej gałęzi diagnostycznej należy endoskopia kapsułkowa. Metoda ta polega na tym, iż pacjent połyka kapsułkę robiącą zdjęcia wnętrza układu pokarmowego. Niestety kapsułki nie przeprowadzą interwencji chirurgicznej. Z drugiej strony mamy badania kolonoskopwe - tutaj największym utrudnieniem jest zasięg tej metody. Można jeszcze wymieniać wiele innych metod, lecz żadna z nich nie umożliwia diagnostyki i leczenia w całym układzie pokarmowym, tak jak będzie to możliwe z zastosowaniem naszego wynalazku. Dlaczego nikt nie opracował go wcześniej? Najprawdopodobniej dlatego, że inni naukowcy nie mieli odpowiednich jednostek napędowych. W Instytucie Obrabiarek i Technologii Budowy Maszyn zostały opracowane sztuczne mięśnie pneumatyczne, które dzięki miniaturyzacji pozwalają na znaczące zmniejszenie gabarytów projektowanego urządzenia. Ta miniaturyzacja jest na tyle istotna, że całe urządzenie wyposażone w te jednostki napędowe zmieści się w jelitach człowieka.

Kiedy pacjenci będą mogli korzystać z endoskopu?

Jesteśmy na etapie dopracowywania poszczególnych elementów urządzenia, a w przyszłym roku planujemy zbudować gotowy prototyp. Natomiast pacjenci będą musieli poczekać jeszcze kilka lat - od 3 do 5. Czas ten jest związany z procedurami medycznymi i koniecznością przeprowadzenia badań klinicznych. Zanim wprowadzi się produkt na „rynek”, trzeba udowodnić, że jego działanie jest bezpieczne dla pacjenta. Samym projektem zajmujemy się od kilku lat, natomiast prace przyspieszyły wraz otrzymaniem grantu badawczego w ramach programu LIDER, finansowanego przez Narodowe Centrum Badań i Rozwoju*. 

Nad jakimi jeszcze robotami medycznymi Pan pracuje ?

W naszej jednostce pracujemy jeszcze nad ramieniem pomiarowym, które ma wspomagać chirurgów przy wymianie stawu biodrowego. Ten wynalazek jest już zgłoszony do urzędu patentowego, dostał kilka nagród na międzynarodowych targach wynalazczości. Niebawem zaczną się badania kliniczne tego urządzenia i wprowadzenie na rynek. Sam niestety nie pracuję nad tym urządzeniem, lecz myślę, że warto je tutaj przytoczyć, gdyż może on zrewolucjonizować procedurę wymiany stawu biodrowego.

Pracujemy jeszcze nad robotem kardiochirurgicznym Robin Heart. Robot ten powstał przy współpracy z Fundacją Rozwoju Kardiochirurgii w Zabrzu. Ma on wspomagać lekarzy przy przeprowadzaniu operacji chirurgicznych.Obecnie prowadzimy zaawansowane prace związane z wspomaganiem pracy lekarza. To jest jeden z pierwszych „kroków milowych” do wprowadzenia samodzielnej pracy takiego robota.

Warto być naukowcem, ponieważ...

Na pewno jest to ciekawa praca, gdyż to od nas zależy, czym będziemy się zajmowali. Do najlepszych chwil naukowca można zaliczyć momenty, w których projektowane urządzenie zaczyna działać tak, jak oczekujemy. Ważne są też momenty, w których dowiadujemy się, że dostajemy dofinansowanie na własne badania. Natomiast satysfakcja z pomyślnego zakończenia badań i projektu w pełni wynagradza poświęcony czas. Należy jeszcze podkreślić, że tak naprawdę ta praca jest dla kolejnych pokoleń, dla ludzi „by im żyło się lepiej”.


* Nr projektu LIDER/20/0106/L-7/15/NCBR/2016.


Dr inż. Łukasz Frącczak jest również jednym z autorów na Blogu Politechniki Łódzkiej - nowa strona technologii.