美国首例！机械人独立完结腹腔镜手术 比内科医师更“快准狠”

你能设想在无人引导的状况下，机械人独立完结一台手术吗？短期，约翰·霍普金斯研发队伍所设计的自动组织智能机械人（Smart Tissue Autonomous Robot，STAR）在猪的软组织上展开了首例无人引导下的腹腔镜手术，其手术结果明显优于进行相近操控的人类医师的结果。

这是机械人技巧向全智能化身体手术迈出的首要一步，今天的《科学机械人（Science Robotics）》杂志对此进行了全面简介。

“研发结果标明，咱们能够对一项高难且精巧的手术——小肠两头的再吻合手术——进行智能化。STAR 在四只植物身上进行了这项操控，其结果明显优于人类进行相近操控的结果，”约翰·霍普金斯大学怀廷工程学院机器工程系助理老师、资深作家 Axel Krieger 说。

该机械人特别善于肠道吻合术，而这是一项须要高度动作反复、高精确度的手术。吻合一段小肠的两头能够说是消化道手术中最具战斗性的一步，须要内科医师以高度的确切性和一致性进行缝合。纵然是最轻微的手部颤动或错位缝合都有也许造成泄露，而这也许会给患者导致劫难性的并发症。

Krieger 老师与约翰·霍普金斯的电气和计算机工程老师 Jin Kang，并且位于华盛顿特区的国度儿童医院的协作者们一道，一同打造了这台机械人（一个专门用来缝合软组织的视觉疏导体系）。

当下的版本是对 2016 年模型的迭代，那时的模型确切地进行了猪小肠的恢复术，但须要一个较大的切口才能加入肠道，并须要较多的人工引导。

研发队伍为 STAR 配备了加强智能性和改进手术精度的新性能，这类性能含盖专门的缝合工具和最超前的成像体系，可供应更为准确的手术领域的可视化。

因为其不能预判性，软组织手术对机械人来说特别艰难，由于它们必需具有迅速应付意外阻碍的顺应本领，Krieger 老师说。而 STAR 具有的新式操控体系使其能像人类内科医师同样实时调节手术策划。

加强型主动腹腔镜软组织手术

（A）STAR 体系的构成一些，含盖医疗机械人手臂、驱动的手术工具和双入口近红外和三维构造光内窥镜成像体系；(B) STAR 体系加强型主动操控方略的操控架构

“STAR 的特别之处在于，它是第一个几乎不须要人工干预计划、调节和施行软组织手术策划的机械人体系，” Krieger 老师说。

Kang 老师及其学生开发的基于构造光的三维内窥镜和基于机械学习的追踪算法负责对 STAR 进行引导。“ 咱们相信超前的三维机械视觉体系在让手术机械人变得更自动、更安全方面至关首要，” Kang 老师说。

紧随医学行业内越来越多的手术采用腹腔镜的方法展开，具有为此类手术专门设计的智能化机械人体系来供应辅助就变得十分首要了，Krieger 老师说。

Axel Krieger

约翰·霍普金斯大学怀廷工程学院机器工程系助理老师，专注于医疗机械人技巧开发

“机械人吻合术是一类可用来高精度、高反复性手术的方式，能保证对每位患者都以更高的确切性和准确度施行此类手术任务，而不用依托内科医师的技艺程度，”Krieger 老师说。

“咱们认定这将在患者护理行业构成一类让更多人受益的手术操控方式，提升患者结局的可预判性和一致性。”

编纂：Joan Liu

材料来历：