Robot Menjalankan Operasi Laparoskopi Tanpa Bantuan Manusia untuk Pertama Kalinya

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

Smart Tissue Autonomous Robot (STAR)

Robot tersebut disebut Smart Tissue Autonomous Robot (STAR), dan dijelaskan dalam sebuah makalah yang diterbitkan di Science Robotics.

Axel Krieger adalah asisten profesor teknik mesin di Sekolah Teknik Whiting Universitas Johns Hopkins. Ia juga merupakan penulis senior penelitian.

“Temuan kami menunjukkan bahwa kami dapat mengotomatisasi salah satu tugas yang paling rumit dan halus dalam operasi: penghubungan kembali dua ujung usus. STAR menjalankan 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 dalam operasi gastrointestin karena memerlukan akurasi dan konsistensi yang tinggi. Getaran tangan yang ringan dapat menyebabkan komplikasi besar pada pasien.

Membangun dari Model 2016

Krieger bekerja dengan tim di Rumah Sakit Anak Nasional di Washington, D.C. dan Jin Kang, yang merupakan profesor teknik listrik dan komputer di Universitas Johns Hopkins. Bersama-sama mereka menciptakan robot dengan sistem yang dipandu visi untuk menjahit jaringan lunak. Model saat ini dibangun dari model 2016 yang dapat memperbaiki usus babi. Namun, model sebelumnya memerlukan sayatan besar dan bimbingan dari manusia.

Sistem STAR saat ini diberi fitur baru yang meningkatkan otonomi dan meningkatkan presisi bedah. Fitur ini termasuk alat jahit khusus dan sistem pengimajan canggih.

Menurut Krieger, operasi jaringan lunak adalah tantangan besar bagi robot karena ketidakpastian. Untuk mengatasi hal ini, STAR dilengkapi dengan sistem kontrol baru yang dapat menyesuaikan rencana bedah secara real-time, mirip dengan seorang ahli bedah manusia.

“Apa yang membuat STAR istimewa adalah bahwa ini adalah sistem robotik pertama yang merencanakan, menyesuaikan, dan menjalankan rencana bedah pada 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 bahwa sistem visi tiga dimensi canggih sangat penting dalam membuat robot bedah pintar dan lebih aman,” kata Kang.

Saat ini, semakin penting untuk memiliki sistem robotik otomatis yang dirancang untuk prosedur laparoskopi.

“Anastomosis robotik adalah salah satu cara untuk memastikan bahwa tugas bedah yang memerlukan presisi dan keulangan tinggi dapat dilakukan dengan akurasi dan presisi yang lebih tinggi pada setiap pasien, terlepas dari keterampilan ahli bedah,” kata Krieger. “Kami hipotesiskan bahwa ini akan menghasilkan pendekatan bedah yang lebih demokratis terhadap perawatan pasien dengan hasil 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 Urologi Transisional di Rumah Sakit Anak Nasional.