Robotul efectuează prima intervenție chirurgicală laparoscopică complet automatizată

Un nou robot dezvoltat de o echipă de la Universitatea Johns Hopkins a efectuat prima intervenție chirurgicală laparoscopică fără ajutor uman. A efectuat intervenția pe țesutul moale al unui porc și reprezintă un pas important către intervenții chirurgicale complet automate pe oameni.

Robotul Autonom de Țesuturi Inteligent (STAR)

Robotul se numește Robotul Autonom de Țesuturi Inteligent (STAR) și a fost descris într-un articol publicat în Science Robotics.

Axel Krieger este profesor asistent de inginerie mecanică la Școala de Inginerie Whiting a Universității Johns Hopkins. El este și autorul principal al cercetării.

“Rezultatele noastre arată că putem automatiza una dintre cele mai complexe și delicate sarcini din chirurgie: reconectarea a două capete ale unui intestin. STAR a efectuat procedura la patru animale și a produs rezultate semnificativ mai bune decât cele obținute de oameni care au efectuat aceeași procedură”, a declarat Krieger.

Robotul s-a dovedit a fi deosebit de eficient la anastomoza intestinală, care este o procedură ce necesită mișcări repetitive și precizie. Este una dintre aspectele mai dificile ale chirurgiei gastrointestinale, deoarece necesită o acuratețe și o consecvență ridicate. O ușoară tremurare a mâinii ar putea duce la complicații majore pentru un pacient.

Extinderea modelului din 2016

Krieger a lucrat cu o echipă de la Spitalul Național pentru Copii din Washington, D.C. și Jin Kang, care este profesor de inginerie electrică și informatică la Universitatea Johns Hopkins. Împreună au creat robotul cu un sistem ghidat de viziune proiectat pentru a sutura țesuturi moi. Modelul actual se bazează pe un model din 2016 care a putut repara intestinele unui porc. Cu toate acestea, modelul anterior a necesitat o incizie mare și ghidare umană.

Sistemul STAR actual a primit caracteristici noi care îmbunătățesc autonomia și precizia chirurgicală. Acestea includ instrumente specializate de sutură și sisteme de imagistică de ultimă generație.

Conform lui Krieger, chirurgia pe țesuturi moi este o provocare majoră pentru roboți, dată fiind imprevizibilitatea. Pentru a depăși acest lucru, STAR a fost echipat cu un sistem de control inovator care poate ajusta planul chirurgical în timp real, similar cu un chirurg uman.

“Ce face STAR special este faptul că este primul sistem robotic care planifică, se adaptează și execută un plan chirurgical pe țesuturi moi cu intervenție umană minimă”, a declarat Krieger.

Kang și echipa sa de studenți au dezvoltat un endoscop tridimensional bazat pe lumină structurală și un algoritm de urmărire bazat pe învățare automată pentru a ghida sistemul.

“Credem că un sistem avansat de viziune tridimensională este esențial pentru a face roboții chirurgici mai inteligenți și mai siguri”, a declarat Kang.

Este din ce în ce mai important să se dezvolte sisteme robotice automate pentru proceduri laparoscopice.

“Anastomoza robotică este un mod de a asigura că sarcinile chirurgicale care necesită precizie și repetabilitate ridicată pot fi efectuate cu mai multă acuratețe și precizie la fiecare pacient, indiferent de abilitățile chirurgului”, a declarat Krieger. “Ipotezăm că acest lucru va duce la o abordare chirurgicală democratizată pentru îngrijirea pacienților, cu rezultate mai previzibile și mai constante.”

Unii dintre ceilalți membri ai echipei responsabili de STAR includ Hamed Saeidi, Justin D. Opfermann, Michael Kam, Shuwen Wei și Simon Leonard de la Universitatea Johns Hopkins. Cercetarea a fost asistată și de Michael H. Hsieh, directorul Urologiei Tranzitorii de la Spitalul Național pentru Copii.