Робот-хирург впервые самостоятельно провёл операцию на мягких тканях
В США впервые робот-хирург совершил операцию на мягких тканях без помощи человека. Казалось бы, о роботах-хирургах СМИ пишут уже давно. Их не так много, они дорогостоящие и в основном ассистируют профессиональным хирургам, однако никогда ранее они не проводили операции самостоятельно. Дело в том, что машинное зрение роботов пока развито недостаточно, чтобы самостоятельно различить ткани и органы и, соответственно, работать с ними.
Но некоторое время назад роботизированный "медик" Smart Tissue Autonomous Robot (сокращённо STAR), разработанный учёными из Университета Джона Хопкинса, впервые смог самостоятельно провести процедуру наложения кишечного анастомоза (соединение элементов кишечника) на свинье. Отмечается, что эксперимент прошёл успешно, животное не пострадало.
Никто не застрахован от ошибок: даже самые опытные хирурги, которые годами нарабатывают навыки проведения операций и придерживаются чётко установленных правил, не могут быть абсолютно непогрешимыми. Но что если доктора смогли бы объединить свои знания и опыт воедино и создать оптимальный хирургический стандарт медицинской помощи, который будет осуществляться при помощи машин? В конце концов, компьютеры могут делать точные расчёты без особых усилий, совершать последовательные движения и при этом не уставать (их рука не дрогнет).
Эта идея лежит в основе создания роботов-хирургов, которые вскоре смогут выполнять большинство операций: от зашивания крошечных ран до выполнений операций на сердце.
Многие такие операции уже осуществляются при помощи роботов, например, "хирурга" Да Винчи. Такое устройство состоит из двух блоков, первый предназначен для хирурга-оператора, второй — четырёхрукий робот-манипулятор – является исполняющим устройством. Однако такой аппарат всего лишь имитирует каждый шаг хирурга, который и контролирует процесс.
Но недавний эксперимент, проведённый учёными Университета Джона Хопкинса, дал понять, что роботы-хирурги могут стать более самостоятельными, выполняя операции на мягких тканях от начала и до конца без всякой человеческой помощи. А хирург тем временем будет просто стоять рядом и смотреть на процесс.
Для выполнения эксперимента исследователи разработали роботизированную хирургическую систему STAR. Она оснащена системой формирования объёмных изображений и датчиками ближнего инфракрасного излучения, для того чтобы робот мог аккуратно работать с мягкими тканями. (В ткани кишечника, которые нужно было соединить, добавлялись флуоресцентные маркеры. Они необходимы для того, что робот мог ориентироваться в тканях.)
Большую часть времени операции STAR действовал самостоятельно, а медики лишь наблюдали за его работой.
Исследователи сравнили качество анастомоза робота с теми результатами, которые продемонстрировали люди. Отмечается, что качество робота-хирурга было даже лучше.
Как оказалось, робот-хирург может приспособиться к едва уловимым движениям и деформации мягких тканей, чтобы выполнить точное и последовательное наложение швов.
Пока не ясно, когда роботизированная система сможет использоваться в операциях, но исследователи отмечают, что их цель состоит не в замене хирургов, а в "расширении человеческого потенциала и возможностей".
Так, создатели STAR надеются, что через два-три года робот-хирург сможет самостоятельно выполнять стандартные и не очень сложные операции, например, удаление воспалённого аппендикса.
Результаты исследования опубликованы в научном издании Science Translational Medicine.
Напомним, что не так давно научное сообщество обсуждало идею того, что роботы в скором времени смогут заменить людей на рабочих местах.