Robot za najsložene i najdelikatnije zadatke u hirurgiju

Robot izveo prvu laparoskopsku operaciju bez ljudske pomoći

„Naši nalazi pokazuju da možemo automatizovati jedan od najsloženijih i najdelikatnijih zadataka u hirurgiji – ponovno povezivanje dva kraja crijeva. STAR je izvršio proceduru na četiri životinje i dao je znatno bolje rezultate od hirurga koji su izvodili istu proceduru“, rekao je stariji autor Aksel Kriger, docent za mašinstvo na „Johns Hopkins’ Whiting School of Engineering“

3523 pregleda 3 komentar(a)
Robot, Foto: Shutterstock
Robot, Foto: Shutterstock

Robot je izvršio laparoskopsku operaciju na mekom tkivu svinje bez pomoći ljudske ruke što je značajan korak u robotici ka potpuno automatizovanoj hirurgiji na ljudima.

Dizajniran od strane tima istraživača Univerziteta Johns Hopkins, „Smart Tissue Autonomous Robot“ (STAR) opisan je u Science Robotics.

„Naši nalazi pokazuju da možemo automatizovati jedan od najsloženijih i najdelikatnijih zadataka u hirurgiji – ponovno povezivanje dva kraja crijeva. STAR je izvršio proceduru na četiri životinje i dao je znatno bolje rezultate od hirurga koji su izvodili istu proceduru“, rekao je stariji autor Aksel Kriger, docent za mašinstvo na „Johns Hopkins’ Whiting School of Engineering“

Robot je bio izvanredan u intestinalnoj anastomozi (hirurško spajanje dvije strukture), proceduri koja zahtijeva visok nivo repetitivnih pokreta i preciznosti. Povezivanje dva kraja crijeva je vjerovatno najizazovniji korak u gastrointestinalnoj hirurgiji, koji zahtijeva od hirurga da tkivo zašije sa velikom preciznošću i doslijednošću. Čak i najmanji tremor ruke ili pogrešno postavljeni šavovi mogu dovesti do curenja koje bi moglo imati katastrofalne komplikacije za pacijenta, prenosi Science Daily.

Radeći sa saradnicima u Dječijoj nacionalnoj bolnici u Vašingtonu, DC i Džin Kangom, profesorom elektrotehnike i računarstva na univerzitetu "Johns Hopkins", Kriger je pomogao u stvaranju robota, sistema vođenog vidom dizajniranog posebno za šivanje mekog tkiva. Njihova trenutna iteracija unapređuje model iz 2016. koji je dobro obavio posao, ali je zahtijevao više smjernica od ljudi, prenosi N1.

Tim je opremio STAR novim funkcijama za poboljšanu autonomiju i poboljšanu hiruršku preciznost, uključujući specijalizovane alate za šivanje i najsavremenije sisteme za snimanje koji pružaju preciznije vizualizacije hirurškog polja.

Operacija mekih tkiva je posebno teška za robote zbog svoje nepredvidivosti, što ih primorava da budu u stanju da se brzo prilagode kako bi se nosili sa neočekivanim preprekama, rekao je Kriger.

STAR ima novi kontrolni sistem koji može da prilagodi hirurški plan u realnom vrijemenu, baš kao što bi to uradio i hirurg.

"Ono što STAR čini posebnim je to što je to prvi robotski sistem koji planira, prilagođava i izvršava hirurški plan u mekim tkivima uz minimalnu ljudsku intervenciju", rekao je Kriger.

Trodimenzionalni endoskop zasnovan na strukturnom svjetlu i algoritam za praćenje zasnovan na mašinskom učenju koji su razvili Kang i njegovi učenici vodi STAR.

"Vjerujemo da je napredni trodimenzionalni sistem mašinskog vida neophodan u tome da inteligentni hirurški roboti budu pametniji i sigurniji", rekao je Kang.

Kako se medicinska oblast kreće ka više laparoskopskih pristupa operacijama, biće važno imati automatizovani robotski sistem dizajniran za takve procedure kao pomoć, dodao je on.

"Robotska anastomoza je jedan od načina da se obezbijedi da se hirurški zadaci koji zahtjevaju visoku preciznost mogu izvesti sa više tačnosti kod svakog pacijenta nezavisno od vještine hirurga", rekao je Kriger.

Rad je podržao Nacionalni institut za biomedicinsko snimanje i bioinženjering Nacionalnog instituta za zdravlje.