Robot przeprowadził chirurgię laparoskopową na tkance miękkiej świni bez prowadzącej ręki człowieka - znaczący krok w robotyce w kierunku w pełni zautomatyzowanej operacji u ludzi. Zaprojektowany przez zespół naukowców z Uniwersytetu Johns Hopkins, Smart Tissue Autonomous Robot (Star) jest dziś opisany w Science Robotics .
Robot wyróżniał się w zespoleniu jelit, procedurze wymagającym wysokiego poziomu powtarzalnego ruchu i precyzji. Połączenie dwóch końców jelit jest prawdopodobnie najtrudniejszym krokiem w operacji przewodu pokarmowego, wymagającego chirurga szwu o dużej dokładności i spójności. Nawet najmniejsze drżenie ręki lub zgubiony ścieg może powodować wyciek, który może mieć katastrofalne powikłania dla pacjenta.
Współpracując ze współpracownikami w szpitalu Narodowym Dziecięcemu w Waszyngtonie, DC i Jin Kang, profesorem inżynierii elektrycznej i komputerowej Johns Hopkins, Krieger pomógł stworzyć robota, system przewodniczących zaprojektowany specjalnie do szwu tkanki miękkiej. Ich obecna iteracja rozwija model z 2016 r., Który dokładnie naprawił jelita świniowe, ale wymagało dużego nacięcia, aby uzyskać dostęp do jelit i więcej wskazówek od ludzi.
Zespół wyposażył gwiazdę o nowe funkcje dla ulepszonej autonomii i ulepszonej precyzji chirurgicznej, w tym wyspecjalizowanych narzędzi do szycia i najnowocześniejszych systemów obrazowania artystycznego, które zapewniają dokładniejsze wizualizację dziedziny chirurgicznej.
Krieger powiedział, że operacja tkanek miękkich jest szczególnie trudna dla robotów ze względu na jej nieprzewidywalność, zmuszając ich do szybkiego dostosowania się do nieoczekiwanych przeszkód. Gwiazda ma nowatorski system sterowania, który może dostosować plan chirurgiczny w czasie rzeczywistym, podobnie jak ludzki chirurg.
„To, co czyni gwiazdą wyjątkową, jest to, że jest to pierwszy system robotyczny do planowania, dostosowywania i wykonania planu chirurgicznego w tkance miękkiej przy minimalnej interwencji człowieka” - powiedział Krieger.
Trójwymiarowy endoskop i algorytm śledzenia uczenia maszynowego oparty na świetle strukturalnym opartym na Kanga i jego uczniach Gwiazdy. „Uważamy, że zaawansowany trójwymiarowy system wizji maszynowej jest niezbędny w tworzeniu inteligentnych robotów chirurgicznych mądrzejszymi i bezpieczniejszymi”-powiedział Kang.
Gdy pole medyczne zmierza w kierunku bardziej laparoskopowych podejść do operacji, ważne będzie posiadanie automatycznego systemu robotycznego zaprojektowanego do takich procedur, aby pomóc, powiedział Krieger.
„Zespół robotyczny jest jednym ze sposobów zapewnienia, że zadania chirurgiczne wymagające wysokiej precyzji i powtarzalności mogą być wykonywane z większą dokładnością i precyzją u każdego pacjenta niezależnego od umiejętności chirurga” - powiedział Krieger. „Postawiamy hipotezę, że spowoduje to demokratyzowane podejście chirurgiczne do opieki nad pacjentem z bardziej przewidywalnymi i konsekwentnymi wynikami pacjenta”.