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2022-12-04
美團(tuán)隊(duì)研發(fā)機(jī)器人首次自主實(shí)施對豬腹腔鏡手術(shù)
更新時(shí)間：2022-03-15 04:05:26作者：未知
1月27日，美國《科學(xué)機(jī)器人》雜志發(fā)表了一篇研究文章，詳細(xì)介紹了美國首例機(jī)器人在豬的軟組織上獨(dú)立完成的腹腔鏡手術(shù)，結(jié)果顯示該手術(shù)在一致性和精確性方面優(yōu)于專家外科醫(yī)生的手動(dòng)技術(shù)。
上述研究文章題為《自主機(jī)器人腹腔鏡腸吻合術(shù)》(《Autonomous robotic laparoscopic surgery for intestinal anastomosis》)，作者是來自約翰·霍普金斯大學(xué)懷廷工程學(xué)院機(jī)械工程系助理教授Axel Krieger等人。
主導(dǎo)此次手術(shù)機(jī)器人的是美國約翰·霍普金斯研究團(tuán)隊(duì)所設(shè)計(jì)的智能組織自動(dòng)機(jī)器人(Smart Tissue Autonomous Robot，STAR)。約翰·霍普金斯醫(yī)院官方微信公號在對這項(xiàng)研究報(bào)道中提到，該機(jī)器人特別擅長腸道吻合術(shù)，而這是一項(xiàng)需要高度動(dòng)作重復(fù)、高精準(zhǔn)度的手術(shù)。吻合一段小腸的兩端可以說是消化道手術(shù)中最具挑戰(zhàn)性的一步，需要外科醫(yī)生以高度的精確性和一致性進(jìn)行縫合。即使是最輕微的手部抖動(dòng)或錯(cuò)位縫合都有可能導(dǎo)致泄漏，而這可能會(huì)給患者造成災(zāi)難性的并發(fā)癥。
“研究結(jié)果表明，我們可以對一項(xiàng)復(fù)雜且精妙的手術(shù)，即小腸兩端的再吻合手術(shù)進(jìn)行自動(dòng)化。STAR 在四只動(dòng)物身上進(jìn)行了這項(xiàng)使用，其結(jié)果顯著優(yōu)于人類進(jìn)行相同使用的結(jié)果?！?Axel Krieger說。
上述研究論文也指出，研究比較了已開發(fā)的自主系統(tǒng)、手動(dòng)腹腔鏡手術(shù)和機(jī)器人輔助手術(shù) (RAS) 的吻合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)——包含針放置校正、縫合間距、縫合線咬合大小、完成時(shí)間、管腔通暢和泄漏壓力。來自模型的數(shù)據(jù)表明，STAR在一致性和精確性方面優(yōu)于專家外科醫(yī)生的手動(dòng)技術(shù)和 RAS 技術(shù)。這也在體內(nèi)模型中得到了印證。
約翰·霍普金斯醫(yī)院在其官方微信中介紹，Krieger 教授與約翰·霍普金斯大學(xué)的電氣和計(jì)算機(jī)工程教授 Jin Kang，以及位于華盛頓特區(qū)的國家兒童醫(yī)院的合作者們一道，共同打造了這臺機(jī)器人。當(dāng)前的版本是對 2016 年模型的迭代，當(dāng)時(shí)的模型精確地進(jìn)行了豬小腸的修復(fù)術(shù)，但需要一個(gè)較大的切口才能進(jìn)入腸道，并需要較多的人工指導(dǎo)。
據(jù)約翰·霍普金斯醫(yī)院介紹，研究團(tuán)隊(duì)為 STAR 配備了增強(qiáng)自動(dòng)性和改善手術(shù)精度的新功能，這些功能包含特意的縫合工具和最先進(jìn)的成像系統(tǒng)，可提供更為精確的手術(shù)區(qū)域的可視化。
Krieger 教授表示，由于軟組織手術(shù)不可預(yù)測性，對機(jī)器人來說特別困難，因?yàn)槭中g(shù)機(jī)器人必須具備快速應(yīng)對意外障礙的適應(yīng)能力。而STAR具備的新型控制系統(tǒng)使其能像人類外科醫(yī)生一樣實(shí)時(shí)調(diào)整手術(shù)計(jì)劃。