Sebuah robot telah melakukan operasi laparoskopi pada jaringan lunak babi tanpa tangan membimbing manusia - langkah signifikan dalam robotika menuju operasi otomatis sepenuhnya pada manusia. Dirancang oleh tim peneliti Universitas Johns Hopkins, robot otonom jaringan pintar (STAR) dijelaskan saat ini dalam robotika sains .
Robot unggul di anastomosis usus, suatu prosedur yang membutuhkan tingkat gerakan dan presisi berulang yang tinggi. Menghubungkan dua ujung usus adalah langkah yang paling menantang dalam operasi pencernaan, yang membutuhkan ahli bedah untuk menjahit dengan akurasi dan konsistensi tinggi. Bahkan tremor tangan sekecil apa pun atau jahitan yang salah tempat dapat mengakibatkan kebocoran yang dapat memiliki komplikasi bencana bagi pasien.
Bekerja dengan kolaborator di Rumah Sakit Nasional Anak-Anak di Washington, DC dan Jin Kang, seorang profesor Johns Hopkins dari Teknik Listrik dan Komputer, Krieger membantu menciptakan robot, sebuah sistem yang dipandu penglihatan yang dirancang khusus untuk menjahit jaringan lunak. Iterasi mereka saat ini memajukan model 2016 yang memperbaiki usus babi secara akurat, tetapi membutuhkan sayatan besar untuk mengakses usus dan lebih banyak panduan dari manusia.
Tim ini melengkapi bintang tersebut dengan fitur-fitur baru untuk peningkatan otonomi dan peningkatan presisi bedah, termasuk alat penjahitan khusus dan sistem pencitraan canggih yang memberikan visualisasi yang lebih akurat dari bidang bedah.
Operasi jaringan lunak sangat sulit untuk robot karena tidak dapat diprediksi, memaksa mereka untuk dapat beradaptasi dengan cepat untuk menangani hambatan yang tidak terduga, kata Krieger. Bintang ini memiliki sistem kontrol baru yang dapat menyesuaikan rencana bedah secara real time, seperti halnya ahli bedah manusia.
"Apa yang membuat bintang itu istimewa adalah bahwa ini adalah sistem robot pertama yang merencanakan, beradaptasi, dan melaksanakan rencana bedah dalam jaringan lunak dengan intervensi manusia minimal," kata Krieger.
Endoskop tiga dimensi berbasis struktural dan algoritma pelacakan berbasis pembelajaran mesin yang dikembangkan oleh Kang dan murid-muridnya membimbing bintang. "Kami percaya sistem penglihatan mesin tiga dimensi yang canggih sangat penting dalam membuat robot bedah cerdas lebih pintar dan lebih aman," kata Kang.
Ketika bidang medis bergerak menuju lebih banyak pendekatan laparoskopi untuk operasi, penting untuk memiliki sistem robot otomatis yang dirancang untuk prosedur tersebut untuk membantu, kata Krieger.
"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."