آخرین مطالب

ربات اولین جراحی لاپاراسکوپی را بدون کمک انسان انجام می دهد —


یک ربات جراحی لاپاراسکوپی را بر روی بافت نرم خوک بدون دست هدایت کننده انسان انجام داده است – گام مهمی در رباتیک به سمت جراحی کاملاً خودکار بر روی انسان. ربات خودگردان بافت هوشمند (STAR) که توسط تیمی از محققان دانشگاه جان هاپکینز طراحی شده است، امروز در علم رباتیک.

“یافته‌های ما نشان می‌دهد که می‌توانیم یکی از پیچیده‌ترین و ظریف‌ترین کارهای جراحی را به‌طور خودکار انجام دهیم: اتصال مجدد دو انتهای روده. STAR این روش را در چهار حیوان انجام داد و نتایج قابل‌توجهی بهتر از انسان‌هایی که همان روش را انجام می‌دادند.” نویسنده ارشد اکسل کریگر، استادیار مهندسی مکانیک در دانشکده مهندسی وایتینگ جانز هاپکینز گفت.

این ربات در آناستوموز روده برتر بود، روشی که به سطح بالایی از حرکت و دقت تکراری نیاز دارد. اتصال دو انتهای روده بدون شک چالش‌برانگیزترین مرحله در جراحی دستگاه گوارش است که به جراح نیاز دارد تا با دقت و ثبات بالا بخیه بزند. حتی کوچکترین لرزش دست یا بخیه نابجا می تواند منجر به نشتی شود که می تواند عوارض فاجعه باری برای بیمار داشته باشد.

کریگر با همکاری با همکاران بیمارستان ملی کودکان در واشنگتن دی سی و جین کانگ، استاد مهندسی برق و کامپیوتر جانز هاپکینز، به ساخت ربات کمک کرد، یک سیستم هدایت بینایی که به طور خاص برای بخیه زدن بافت نرم طراحی شده است. تکرار فعلی آنها مدل 2016 را ارتقا می دهد که روده خوک را به طور دقیق ترمیم می کرد، اما برای دسترسی به روده و راهنمایی بیشتر از انسان نیاز به یک برش بزرگ داشت.

این تیم STAR را با ویژگی‌های جدیدی برای افزایش استقلال و بهبود دقت جراحی، از جمله ابزارهای بخیه‌زنی تخصصی و سیستم‌های تصویربرداری پیشرفته‌ای که تجسم دقیق‌تری از میدان جراحی ارائه می‌کنند، مجهز کردند.

کریگر گفت که جراحی بافت نرم مخصوصاً برای روبات‌ها به دلیل غیرقابل‌پیش‌بینی بودن آن سخت است و آنها را مجبور می‌کند تا بتوانند به سرعت با موانع غیرمنتظره کنار بیایند. STAR دارای یک سیستم کنترل جدید است که می تواند برنامه جراحی را در زمان واقعی تنظیم کند، درست مانند یک جراح انسانی.

کریگر گفت: «چیزی که STAR را خاص می‌کند این است که این اولین سیستم رباتیکی است که برنامه‌ریزی، تطبیق و اجرای یک طرح جراحی در بافت نرم را با حداقل مداخله انسانی انجام می‌دهد.

یک آندوسکوپ سه بعدی مبتنی بر نور و الگوریتم ردیابی مبتنی بر یادگیری ماشین که توسط کانگ و شاگردانش توسعه یافته است، STAR را راهنمایی می کند. کانگ گفت: «ما معتقدیم یک سیستم بینایی ماشین سه بعدی پیشرفته برای هوشمندتر و ایمن‌تر کردن ربات‌های جراحی هوشمند ضروری است.

کریگر گفت، از آنجایی که حوزه پزشکی به سمت رویکردهای لاپاراسکوپی بیشتر برای جراحی‌ها پیش می‌رود، داشتن یک سیستم روباتیک خودکار طراحی شده برای چنین روش‌هایی برای کمک بسیار مهم خواهد بود.

کریگر گفت: «آناستوموز رباتیک یکی از راه‌های اطمینان از این است که کارهای جراحی که نیاز به دقت و تکرارپذیری بالایی دارند، می‌توانند با دقت و دقت بیشتری در هر بیمار مستقل از مهارت جراح انجام شوند. “ما فرض می کنیم که این منجر به یک رویکرد جراحی دموکراتیک برای مراقبت از بیمار با نتایج قابل پیش بینی تر و سازگارتر بیمار می شود.”

تیم جانز هاپکینز نیز شامل حامد سعیدی، جاستین دی اوفرمن، مایکل کام، شوون وی و سایمون لئونارد بود. مایکل H. Hsieh، مدیر اورولوژی انتقالی در بیمارستان ملی کودکان نیز در این تحقیق مشارکت داشت.

این کار توسط مؤسسه ملی تصویربرداری زیست پزشکی و مهندسی زیستی مؤسسه ملی بهداشت با شماره های جایزه 1R01EB020610 و R21EB024707 پشتیبانی شد.

منبع داستان:

مواد ارائه شده توسط دانشگاه جان هاپکینز. نوشته اصلی توسط کاترین گراهام. توجه: محتوا ممکن است برای سبک و طول ویرایش شود.