Группа исследователей из Университета Джона Хопкинса и других учебных заведений утверждает, что их робот впервые смог провести сложную и требующую деликатного подхода хирургическую операцию на свинье без помощи человека. Более того, оказалось, что робот справился с задачей даже лучше, чем человек.
Использование роботов в операционной не является чем-то новым, но современные технологии, широко используемые в настоящее время, такие как система Да Винчи, по-прежнему контролируются человеком. Система Smart Tissue Autonomous Robot, или STAR, разрабатываемая Акселем Кригером и его коллегами, отличается от других.
«STAR – это первая роботизированная система, которая планирует, адаптирует и выполняет хирургический план в мягких тканях без вмешательства человека», - сказал Кригер, доцент кафедры машиностроения Университета Джона Хопкинса.
За прошедшие годы Кригер и его команда продемонстрировали, что STAR может выполнять важные хирургические задачи не хуже и даже лучше, чем хирурги-люди, хотя и с некоторым участием человека. В своём последнем исследовании, опубликованном в среду в журнале Science Robotics, они представили данные о том, что STAR может автономно выполнять сложные операции на мягких тканях у свиней методом лапароскопии.
Эта процедура известна как анастомоз тонкой кишки, и требует соединения концов кишки (это может понадобиться, например, если часть кишки была удалена для лечения опухоли). Операция требует тонкости и точности, поскольку даже крошечная ошибка может оставить кровотечение. Работа с мягкими тканями, в отличие от жёстких структур, таких как кости, является сложной задачей для любого хирурга, поскольку может потребовать коррекция на лету.
Но в испытаниях, в которых STAR оперировал четырёх свиней, робот, похоже, успешно справился с задачей. По сравнению с данными, полученными в ходе операций, проведённых человеком, по словам команды, наложение швов и стежков STAR было признано более точным и последовательным. Также не было обнаружено кровотечения у прооперированных свиней.
По словам Кригера, автоматизация STAR для выполнения такой сложной задачи потребовала нескольких инноваций. Например, необходимо было модифицировать стандартные хирургические инструменты для использования роботом. Он также был оборудован комбинацией камер ближнего инфракрасного и структурного спектра, чтобы воссоздать трёхмерное изображение места операции. Кроме того, потребовалось выполнить программирование робота для создания хирургического плана, который можно было бы корректировать по мере необходимости. Но результаты показывают, что создание автономного хирургического робота более чем возможно и «не является плодом воображения», – сказал Кригер.
Однако в обозримом будущем STAR и подобные роботы будут играть роль помощников людей, а не возьмут на себя полностью все функции. Но даже это может стать важным шагом вперёд для повышения безопасности операций, поскольку позволит хирургам лучше стандартизировать такие сложные операции, как анастомоз – операция, которая, по словам Кригера, выполняется в США более миллиона раз в год.
Кригер и его команда также надеются, что системы, подобные STAR, смогут кардинально изменить другие сложные операции на мягких тканях, такие как удаление опухоли. Они также представляют себе будущее, в котором «автономные роботизированные хирургические системы могут помочь в лечении пациентов вне обычных больничных условий, например, в травматологических ситуациях по пути в больницу».
Тем временем команда планирует ещё больше усовершенствовать STAR и его возможности. Например, в текущих экспериментах робот всё ещё нуждался в ручном размещении маркеров вдоль тканей свиньи для облегчения процесса позиционирования. Сейчас они начали работать над подходом без маркеров, который должен позволить сделать камеры робота менее громоздкими и упростить планирование хирургических операций.
Ещё по теме: