Robot Melakukan Bedah Laparoskopi Otomatis Penuh Pertama

Robot baru yang dikembangkan oleh tim di Universitas Johns Hopkins telah melakukan operasi laparoskopi pertama tanpa bantuan manusia. Itu melakukan operasi pada jaringan lunak babi, dan ini merupakan langkah besar menuju operasi otomatis sepenuhnya pada manusia.

Robot Otonomi Jaringan Cerdas (STAR) 

Robot itu disebut Smart Tissue Autonomous Robot (STAR), dan dijelaskan dalam makalah yang diterbitkan di Robotika ilmu. 

Axel Krieger adalah asisten profesor teknik mesin di Sekolah Teknik Whiting Johns Hopkins. Dia juga penulis senior penelitian ini. 

“Temuan kami menunjukkan bahwa kami dapat mengotomatiskan salah satu tugas yang paling rumit dan rumit dalam pembedahan: penyambungan kembali dua ujung usus. STAR melakukan prosedur pada empat hewan dan menghasilkan hasil yang jauh lebih baik daripada manusia yang melakukan prosedur yang sama,” kata Krieger.

Robot tersebut terbukti sangat efisien dalam anastomosis usus, yang merupakan prosedur yang memerlukan gerakan berulang dan presisi. Ini adalah salah satu aspek yang lebih menantang dari operasi gastrointestinal karena membutuhkan akurasi dan konsistensi yang tinggi. Sedikit tremor tangan dapat mengakibatkan komplikasi besar bagi pasien. 

Membangun Model 2016

Krieger bekerja dengan tim di Children's National Hospital di Washington, DC dan Jin Kang, yang merupakan profesor teknik elektro dan komputer Johns Hopkins. Bersama-sama mereka menciptakan robot dengan sistem panduan penglihatan yang dirancang untuk menjahit jaringan lunak. Model saat ini dibangun di atas model 2016 yang mampu memperbaiki usus babi. Namun, model sebelumnya membutuhkan sayatan besar dan panduan dari manusia. 

Sistem STAR saat ini diberi fitur baru yang meningkatkan otonomi dan presisi pembedahan. Ini termasuk alat penjahitan khusus dan sistem pencitraan canggih. 

Menurut Krieger, operasi jaringan lunak merupakan tantangan besar bagi robot mengingat ketidakpastiannya. Untuk mengatasinya, STAR dilengkapi dengan sistem kontrol baru yang dapat menyesuaikan rencana pembedahan secara real time, mirip dengan ahli bedah manusia.

“Apa yang membuat STAR spesial adalah sistem robotik pertama yang merencanakan, mengadaptasi, dan melaksanakan rencana bedah di jaringan lunak dengan intervensi manusia minimal,” kata Krieger.

Kang dan tim mahasiswanya mengembangkan endoskopi tiga dimensi berbasis cahaya struktural dan algoritma pelacakan berbasis pembelajaran mesin untuk memandu sistem. 

“Kami percaya sistem penglihatan mesin tiga dimensi yang canggih sangat penting dalam membuat robot bedah pintar lebih pintar dan lebih aman,” kata Kang.

Semakin penting untuk memiliki sistem robot otomatis yang dirancang untuk prosedur laparoskopi. 

“Anastomosis robotik adalah salah satu cara untuk memastikan bahwa tugas bedah yang membutuhkan presisi tinggi dan pengulangan dapat dilakukan dengan lebih akurat dan presisi pada setiap pasien terlepas dari keterampilan ahli bedah,” kata Krieger. “Kami berhipotesis bahwa ini akan menghasilkan pendekatan bedah yang demokratis untuk perawatan pasien dengan hasil pasien yang lebih dapat diprediksi dan konsisten.”

Beberapa anggota tim lain yang bertanggung jawab atas STAR termasuk Hamed Saeidi, Justin D. Opfermann, Michael Kam, Shuwen Wei, dan Simon Leonard dari Johns Hopkins. Penelitian ini juga dibantu oleh Michael H. Hsieh, direktur Transisional Urologi di Children's National Hospital.