美國首例！機械人獨立完結腹腔鏡手術 比內科醫(yī)師更“快準狠”

你能設想在無人引導的狀況下，機械人獨立完結一臺手術嗎？短期，約翰·霍普金斯研發(fā)隊伍所設計的自動組織智能機械人（Smart Tissue Autonomous Robot，STAR）在豬的軟組織上展開了首例無人引導下的腹腔鏡手術，其手術結果明顯優(yōu)于進行相近操控的人類醫(yī)師的結果。

這是機械人技巧向全智能化身體手術邁出的首要一步，今天的《科學機械人（Science Robotics）》雜志對此進行了全面簡介。

“研發(fā)結果標明，咱們能夠對一項高難且精巧的手術——小腸兩頭的再吻合手術——進行智能化。STAR 在四只植物身上進行了這項操控，其結果明顯優(yōu)于人類進行相近操控的結果，”約翰·霍普金斯大學懷廷工程學院機器工程系助理老師、資深作家 Axel Krieger 說。

該機械人特別善于腸道吻合術，而這是一項須要高度動作反復、高精確度的手術。吻合一段小腸的兩頭能夠說是消化道手術中最具戰(zhàn)斗性的一步，須要內科醫(yī)師以高度的確切性和一致性進行縫合?？v然是最輕微的手部顫動或錯位縫合都有也許造成泄露，而這也許會給患者導致劫難性的并發(fā)癥。

Krieger 老師與約翰·霍普金斯的電氣和計算機工程老師 Jin Kang，并且位于華盛頓特區(qū)的國度兒童醫(yī)院的協(xié)作者們一道，一同打造了這臺機械人（一個專門用來縫合軟組織的視覺疏導體系）。

當下的版本是對 2016 年模型的迭代，那時的模型確切地進行了豬小腸的恢復術，但須要一個較大的切口才能加入腸道，并須要較多的人工引導。

研發(fā)隊伍為 STAR 配備了加強智能性和改進手術精度的新性能，這類性能含蓋專門的縫合工具和最超前的成像體系，可供應更為準確的手術領域的可視化。

因為其不能預判性，軟組織手術對機械人來說特別艱難，由于它們必需具有迅速應付意外阻礙的順應本領，Krieger 老師說。而 STAR 具有的新式操控體系使其能像人類內科醫(yī)師同樣實時調節(jié)手術策劃。

加強型主動腹腔鏡軟組織手術

（A）STAR 體系的構成一些，含蓋醫(yī)療機械人手臂、驅動的手術工具和雙入口近紅外和三維構造光內窺鏡成像體系；(B) STAR 體系加強型主動操控方略的操控架構

“STAR 的特別之處在于，它是第一個幾乎不須要人工干預計劃、調節(jié)和施行軟組織手術策劃的機械人體系，” Krieger 老師說。

Kang 老師及其學生開發(fā)的基于構造光的三維內窺鏡和基于機械學習的追蹤算法負責對 STAR 進行引導?！?咱們相信超前的三維機械視覺體系在讓手術機械人變得更自動、更安全方面至關首要，” Kang 老師說。

緊隨醫(yī)學行業(yè)內越來越多的手術采用腹腔鏡的方法展開，具有為此類手術專門設計的智能化機械人體系來供應輔助就變得十分首要了，Krieger 老師說。

Axel Krieger

約翰·霍普金斯大學懷廷工程學院機器工程系助理老師，專注于醫(yī)療機械人技巧開發(fā)

“機械人吻合術是一類可用來高精度、高反復性手術的方式，能保證對每位患者都以更高的確切性和準確度施行此類手術任務，而不用依托內科醫(yī)師的技藝程度，”Krieger 老師說。

“咱們認定這將在患者護理行業(yè)構成一類讓更多人受益的手術操控方式，提升患者結局的可預判性和一致性?！?/p>

編纂：Joan Liu

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