ロボットが初の全自動腹腔鏡手術を実施

ジョンズ・ホプキンス大学のチームが開発した新しいロボットが、人間の助けなしで初の腹腔鏡手術を実施した。 ブタの軟組織に手術を行ったもので、人間の完全自動手術に向けた大きな一歩となる。

スマート組織自律ロボット（STAR） 

このロボットはスマート組織自律ロボット (STAR) と呼ばれ、 科学ロボット工学. 

アクセル クリーガーは、ジョンズ ホプキンス大学ホワイティング工科大学の機械工学助教授です。 彼はこの研究の上級著者でもあります。 

「私たちの研究結果は、外科手術の中で最も複雑で繊細な作業の XNUMX つである腸の両端の再接続を自動化できることを示しています。 STAR は XNUMX 匹の動物でこの手順を実行し、人間が同じ手順を実行するよりも大幅に優れた結果をもたらしました」とクリーガー氏は述べています。

このロボットは、反復動作と精度が必要な処置である腸吻合において特に効率的であることが証明されました。 高い精度と一貫性が要求されるため、消化器手術の中でも最も難しい側面の XNUMX つです。 わずかな手の震えは、患者に重大な合併症を引き起こす可能性があります。 

2016年モデルをベースに構築

クリーガー氏は、ワシントン DC の小児国立病院のチームと、ジョンズ・ホプキンス大学の電気工学およびコンピューター工学教授であるジン・カン氏と協力しました。 彼らは共同して、軟組織を縫合するように設計された視覚誘導システムを備えたロボットを作成しました。 現在のモデルは、豚の腸を修復することができた2016年モデルをベースに構築されている。 しかし、以前のモデルでは大きな切開と人間の指導が必要でした。 

現在の STAR システムには、自律性を高め、手術の精度を向上させる新しい機能が追加されました。 これらには、特殊な縫合ツールや最先端の​​画像システムが含まれます。 

クリーガー氏によると、軟部組織の手術は予測不可能であるため、ロボットにとって大きな課題です。 これを克服するために、STAR には人間の外科医と同様に、リアルタイムで手術計画を調整できる新しい制御システムが搭載されました。

「STAR を特別なものにしているのは、人間の介入を最小限に抑えながら軟部組織の手術計画を計画し、適応させ、実行する初のロボット システムであることです」とクリーガー氏は述べています。

Kang 氏と彼の学生チームは、システムをガイドするための構造光ベースの 3 次元内視鏡と機械学習ベースの追跡アルゴリズムを開発しました。 

「私たちは、インテリジェントな手術ロボットをよりスマートかつ安全にするためには、高度な XNUMX 次元マシン ビジョン システムが不可欠であると信じています」と Kang 氏は述べています。

腹腔鏡手術用に設計された自動ロボット システムの重要性がますます高まっています。 

「ロボット吻合は、外科医のスキルに関係なく、高精度と再現性を必要とする外科手術をすべての患者でより正確に実行できるようにする XNUMX つの方法です」とクリーガー氏は述べています。 「これにより、より予測可能で一貫した患者の転帰をもたらす患者ケアへの民主化された外科的アプローチが実現すると私たちは仮説を立てています。」

STAR を担当する他のチームメンバーには、ジョンズ・ホプキンスのハメド・サイディ、ジャスティン・D・オッファーマン、マイケル・カム、シュウェン・ウェイ、サイモン・レナードが含まれます。 この研究は、国立小児病院の移行期泌尿器科部長、マイケル・H・シェイ氏の支援も受けた。