机器人医生STAR给猪做锁眼手术!83%的自主缝合任务完美完成

机器人医生STAR给猪做锁眼手术!83%的自主缝合任务完美完成
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新智元报道
编辑:桃子拉燕
【新智元导读】近日 , 美国约翰斯·霍普金斯大学的研究人员设计了一个智能组织自主机器人STAR 。 在没有人类指导的情况下 , 机器人成功对猪的软组织进行了腹腔镜手术 , 比人类医生更快准狠 。
近日 , 美国约翰斯·霍普金斯大学的研究人员设计了一个智能组织自主机器人STAR 。
在没有人类指导的情况下 , 机器人STAR成功对猪的软组织进行了腹腔镜手术 , 又称锁眼手术(keyholesurgery) 。
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目前 , 该研究已在Science子刊发表 。
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论文地址:https://www.science.org/doi/10.1126/scirobotics.abj2908
这个机器人在猪的身上执行手术 , 意味着离人体实验就不远了 。 研究人员称 , 这是向人体试验迈出的重要一步 。
83%缝合 , STAR全搞定
其实 , 少数手术早已实现了自动化 , 然而这些机器人往往在执行硬组织相关的手术熟练有度 , 比如骨科手术 。
那如果让它们自主去执行软组织等手术 , 那就有可能拿捏不住了 。
即使对于人类医生来说 , 腹腔镜手术也是一个挑战 , 比如 , 在胃部不做大切口的情况下重新连接肠道 。
为此 , 约翰·霍普金斯大学的JustinOpferman和他的同事们设计的智能组织机器人在有限的人工干预下 , 切除一段肠子后将其成功连接 。
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手术中 , 这个机器人给4头猪做了手术 , 总共缝了86针 。
其中 , 手术三分之二的时间 , 机器人会自动缝合 , 而其余的三分之一 , 在尝试缝合之前 , 机器人需要医生去引导到位 。
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据介绍 , 83%的缝合任务 , 都是使用该工作流程自主完成 , 不过该系统也需要手动进行调整以纠正漏针的位置 。
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结果显示 , STAR机器人做的手术明显优于人类做的手术 。
其实 , 早在2016年 , 同一组科学家就给这个机器人写了个程序 , 让机器人给猪做手术 。 他们让机器人执行了将猪的肠子拉出体外 , 然后再缝合的操作 。
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而这次 , 机器人通过一个小开口 , 成功在狭窄的腹部完成了任务 。 这次的手术更具挑战性 , 因为器官会随着动物的呼吸有节奏地动 。
Opferman表示 , 「一旦你打开病人的身体 , 他体内所有的器官都会在动 , 所以你不太可能提前做好类似于往哪里下刀的计划 。 」
「如果你要手术的对象是像肠子这样的软组织 , 你一碰它 , 它也会跟着跑 。 因此 , 需要实时更新机器人的计划 , 弄清楚它需要做什么 , 以及如何完成任务 。 」
如果机器人能够擅长肠道吻合术 , 这将是一种需要高水平重复运动和精确度的手术 。
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要知道 , 连接肠道的两端可说是胃肠手术中最具挑战性的步骤 , 需要外科医生以高精度和一致性进行缝合 。
即使是最轻微的手部颤抖或缝线错位 , 也可能导致泄漏 , 而这可能会给患者带来灾难性的并发症 。