Mit freundlicher Genehmigung von Axel Krieger und Jin Kang. Johns-Hopkins-Universität
Wären Sie bereit, sich unter das Skalpell eines Roboters zu legen, der ohne die führende Hand eines Menschen arbeitet? Vielleicht möchten Sie anfangen, über Ihre Antwort auf diese Frage nachzudenken, da Roboter, die heikle und anspruchsvolle Operationen durchführen, schnell von den Seiten von verschwindenScience-Fiction-Bücher in unseren Alltag.
Ein Forscherteam der Johns Hopkins University einen Roboter erfolgreich ausführen lassen Schlüssellochchirurgie an Schweinen allein. Außerdem behaupten sie, dass die Ergebnisse des Roboterchirurgen "wesentlich besser" seien als die von Menschen.
Der STAR des Operationssaals
Der Smart Tissue Autonomous Robot, kurz STAR, wurde von Forschern der Johns Hopkins University entwickelt und führte eine laparoskopische Operation durch, um zwei Darmenden bei vier Schweinen zu verbinden. Dies ist ein unglaublich schwieriger Vorgang, der ein hohes Maß an Genauigkeit und sich wiederholende Bewegungen erfordertNähen, bei dem sich der Roboter hervorgetan hat, laut ein Artikel veröffentlicht in Wissenschaftsrobotik. Schon das kleinste Zittern oder ein fehlender Stich könnte ein Leck verursachen, was verheerende Folgen für die Patienten hätte.
"Unsere Ergebnisse zeigen, dass wir eine der kompliziertesten und heikelsten Aufgaben in der Chirurgie automatisieren können: die Wiederverbindung zweier Darmenden. Der STAR führte das Verfahren bei vier Tieren durch und erzielte deutlich bessere Ergebnisse als Menschen, die dasselbe Verfahren durchführen“, sagte Seniorautor Axel Krieger, Assistenzprofessor für Maschinenbau an der Whiting School of Engineering der Johns Hopkins, in einer Pressemitteilung.
Der STAR ist ein sichtgesteuertes System, das hauptsächlich zum Nähen von Weichgewebe entwickelt wurde, was für Roboter aufgrund seiner Unvorhersehbarkeit besonders schwierig ist. Und es ist nicht völlig neu, da die aktuelle Ausgabe eine Verbesserung gegenüber einer Version von 2016 darstellt, die den Darm eines Schweins reparierte, was erforderlich warein großer Einschnitt für die Operation und mehr Anleitung durch menschliche Bediener.
Um dieses System auf die nächste Stufe zu heben, haben Johns Hopkins-Forscher den Roboter mit zusätzlichen Funktionen wie spezialisierten Nähwerkzeugen und modernsten Bildgebungstechnologien ausgestattet. Dies erhöhte die Autonomie und chirurgische Genauigkeit. Außerdem wird der Roboter von einem dreidimensionalen Endoskop geführtbasierend auf strukturellem Licht und einem auf maschinellem Lernen basierenden Tracking-Algorithmus, und sein neuartiges Steuerungssystem kann den Operationsplan in Echtzeit anpassen, wie ein menschlicher Chirurg.
„Das Besondere am STAR ist, dass es das erste Robotersystem ist, das einen chirurgischen Plan in Weichgewebe mit minimalem menschlichem Eingriff plant, anpasst und durchführt“, sagte der Erstautor Hamed Saeidi, ein Gastforscher für Maschinenbau bei JohnsHopkins’ Whiting School of Engineering.
Die Wissenschaftler gingen nicht näher auf die zukünftigen Ziele des Roboters ein oder wann er zur Durchführung von Operationen an Menschen eingesetzt werden könnte; dies ist jedoch ein weiteres perfektes Beispiel für die Kunst der robotergestützten Chirurgie langsam aber stetig voranschreitend, was es den Chirurgen ermöglicht, ihre Expertise im Operationssaal jeden Tag mehr und mehr zu verbessern.