Tissu intelligent Le robot autonome effectue une chirurgie laparoscopique sur les tissus mous de porc sans aide humaine

Un robot a effectué une chirurgie laparoscopique sur les tissus mous d'un cochon sans la main guidée d'un humain - une étape importante de la robotique vers une chirurgie entièrement automatisée sur l'homme. Conçu par une équipe de chercheurs de l'Université Johns Hopkins, le robot autonome des tissus intelligents (STAR) est décrit aujourd'hui dans Science Robotics .

Le robot a excellé dans l'anastomose intestinale, une procédure qui nécessite un niveau élevé de mouvement répétitif et de précision. La connexion de deux extrémités d'un intestin est sans doute l'étape la plus difficile en chirurgie gastro-intestinale, nécessitant un chirurgien de suture à haute précision et cohérence. Même le moindre tremblement de main ou le point déplacé peut entraîner une fuite qui pourrait avoir des complications catastrophiques pour le patient.

En collaboration avec des collaborateurs à l'hôpital national pour enfants de Washington, DC et Jin Kang, professeur Johns Hopkins en génie électrique et informatique, Krieger a aidé à créer le robot, un système guidé par la vision conçu spécifiquement pour suturer les tissus mous. Leur itération actuelle avance un modèle 2016 qui a réparé avec précision les intestins d'un porc, mais a nécessité une grande incision pour accéder à l'intestin et davantage de conseils des humains.

L'équipe a équipé la star de nouvelles fonctionnalités pour une autonomie améliorée et une précision chirurgicale améliorée, y compris des outils de suture spécialisés et des systèmes d'imagerie de pointe qui fournissent des visualisations plus précises du domaine chirurgical.

La chirurgie des tissus mous est particulièrement difficile pour les robots en raison de son imprévisibilité, les obligeant à pouvoir s'adapter rapidement pour gérer les obstacles inattendus, a déclaré Krieger. La star a un nouveau système de contrôle qui peut ajuster le plan chirurgical en temps réel, comme le ferait un chirurgien humain.

"Ce qui rend la star spéciale, c'est qu'il s'agit du premier système robotique à planifier, à adapter et à exécuter un plan chirurgical dans les tissus mous avec une intervention humaine minimale", a déclaré Krieger.

Un algorithme de suivi basé sur la lumière structurelle basée sur la lumière structurelle et basée sur l'apprentissage machine développé par Kang et ses étudiants guides Star. "Nous pensons qu'un système avancé de vision industrielle tridimensionnelle est essentiel pour rendre les robots chirurgicaux intelligents plus intelligents et plus sûrs", a déclaré Kang.

Alors que le domaine médical évolue vers des approches plus laparoscopiques pour les chirurgies, il sera important d'avoir un système robotique automatisé conçu pour que de telles procédures aident, a déclaré Krieger.

"L'anastomose robotique est un moyen de garantir que les tâches chirurgicales qui nécessitent une précision élevée et une répétabilité peuvent être effectuées avec plus de précision et de précision chez chaque patient indépendant de la compétence du chirurgien", a déclaré Krieger. "Nous émettons l'hypothèse que cela entraînera une approche chirurgicale démocratisée des soins aux patients avec des résultats pour les patients plus prévisibles et cohérents."