Робот выполняет первую полностью автоматическую лапароскопическую операцию

Новый робот, разработанный командой в Университете Джонса Хопкинса, выполнил первую лапароскопическую операцию без помощи человека. Он выполнил операцию на мягких тканях свиньи, и это является значительным шагом на пути к полностью автоматизированной операции на людях.

Умный тканевой автономный робот (STAR)

Робот называется Умный тканевой автономный робот (STAR), и он был описан в статье, опубликованной в Science Robotics.

Аксель Кригер – ассистент профессора механической инженерии в Школе инженерии Университета Джонса Хопкинса. Он также является старшим автором исследования.

“Наши результаты показывают, что мы можем автоматизировать одну из самых сложных и деликатных задач в хирургии: соединение двух концов кишечника. Робот STAR выполнил эту процедуру на четырех животных и показал значительно лучшие результаты, чем люди, выполняющие ту же процедуру”, – сказал Кригер.

Робот оказался особенно эффективным в кишечной анастомозе, которая является процедурой, требующей повторяющегося движения и точности. Это одна из более сложных аспектов хирургии желудочно-кишечного тракта, поскольку требует высокой точности и последовательности. Небольшой трепет руки может привести к серьезным осложнениям у пациента.

Развитие модели 2016 года

Кригер работал с командой в Детской национальной больнице в Вашингтоне и Джином Канном, который является профессором электротехники и компьютерных наук в Университете Джонса Хопкинса. Вместе они создали робота с системой, управляемой видением, предназначенной для шитья мягких тканей. Текущая модель построена на основе модели 2016 года, которая смогла восстановить кишечник свиньи. Однако предыдущая модель требовала большого разреза и руководства человека.

Текущая система STAR была оснащена новыми функциями, которые повышают автономность и улучшают хирургическую точность. К ним относятся специализированные инструменты для шитья и современные системы изображения.

По словам Кригера, хирургия мягких тканей является значительной проблемой для роботов из-за непредсказуемости. Чтобы преодолеть это, STAR был оснащен новой системой управления, которая может изменить хирургический план в реальном времени, подобно человеческому хирургу.

“То, что делает STAR особенным, является то, что это первая роботическая система, которая планирует, адаптируется и выполняет хирургический план в мягких тканях с минимальным вмешательством человека”, – сказал Кригер.

Канн и его команда студентов разработали структуру-световую трехмерную эндоскопию и алгоритм отслеживания на основе машинного обучения для руководства системой.

“Мы считаем, что продвинутая трехмерная система машинного зрения необходима для того, чтобы сделать умные хирургические роботы умнее и безопаснее”, – сказал Канн.

Становится все более важно иметь автоматические роботические системы, предназначенные для лапароскопических процедур.

“Роботическая анастомоз – это один из способов обеспечить выполнение хирургических задач, требующих высокой точности и повторяемости, с более высокой точностью и точностью у каждого пациента, независимо от навыков хирурга”, – сказал Кригер. “Мы предполагаем, что это приведет к демократизированному хирургическому подходу к уходу за пациентами с более предсказуемыми и последовательными результатами.”

Некоторые из других членов команды, ответственных за STAR, включают Хамеда Саиди, Джастина Д. Оппермана, Майкла Кама, Шувена Вея и Симона Леонарда из Университета Джонса Хопкинса. Исследование также было поддержано Майклом Х. Хшием, директором переходной урологии в Детской национальной больнице.