28/01/2022
Door Ad Spijkers
Een robot heeft zonder menselijke geleiding een kijkoperatie uitgevoerd op het zachte weefsel van een varken.
Een team van onderzoekers van de Johns Hopkins University in Baltimore heeft een belangrijke stap gezet naar gerobotiseerde chirurgie bij mensen. De Smart Tissue Autonomous Robot (STAR) heeft heeft een minimaal invasieve operatie uitgevoerd op het zachte weefsel van een varken zonder de leidende hand van een mens.
De bevindingen tonen aan dat een van de meest ingewikkelde en delicate taken in de chirurgie (het opnieuw verbinden van twee uiteinden van een darm) kan worden geautomatiseerd. STAR voerde de procedure uit bij vier dieren en het leverde significant betere resultaten op dan mensen die dezelfde procedure uitvoerden.
Verbinden
Het verbinden van twee uiteinden van een darm is misschien wel de meest uitdagende stap in chirurgie. De chirurg moet de darm met hoge nauwkeurigheid en consistentie hechten. Zelfs de geringste handtrilling of een misplaatste steek kan leiden tot een lekkage die catastrofale complicaties voor de patiënt kan hebben.
In samenwerking met medewerkers van het Children's National Hospital in Washington creërden wetenschappers van Johns Hopkins University een vision-gestuurd robotsysteem dat speciaal is ontworpen om zacht weefsel te hechten. Het huidige systeem borduurt voort op een model uit 2016 dat de darmen van een varken nauwkeurig repareerde, maar een grote incisie om toegang te krijgen tot de darm en meer begeleiding van mensen vereiste.
STAR is voorzien van nieuwe functies voor meer autonomie en verbeterde chirurgische precisie, waaronder gespecialiseerde hechthulpmiddelen en moderne beeldvormingssystemen die nauwkeurigere visualisaties van het chirurgische veld bieden.
Aanpassingsvermogen
Chirurgie van zacht weefsel is vooral moeilijk voor robots vanwege de onvoorspelbaarheid ervan, waardoor ze zich snel moeten kunnen aanpassen om onverwachte obstakels aan te pakken, zei Krieger. STAR heeft een nieuw besturingssysteem dat het chirurgische plan real-time kan aanpassen, net zoals een menselijke chirurg zou doen.
STAR wordt begeleid door een op licht gebaseerde driedimensionale endoscoop en een op machine learning gebaseerd volgalgoritme. Volgens de onderzoekers is een geavanceerd driedimensionaal machine vision-systeem essentieel om intelligente chirurgische robots slimmer en veiliger te maken.
Een robotische kijkoperatie is een manier om chirurgische taken die hoge nauwkeurigheid en herhaalbaarheid vereisen, bij elke patiënt met meer precisie te kunnen uitvoeren, onafhankelijk van de vaardigheden van de chirurg. De onderzoekers veronderstellen dat dit zal resulteren in een eerlijker chirurgische benadering van patiëntenzorg, met meer voorspelbare en consistente patiëntresultaten.
Foto: Johns Hopkins University