“我们的发现表明，自动化手术中最复杂和微妙的任务之一：肠两端的重新连接。STAR在4只动物身上进行了同样的操作，其产生的效果明显好于人类，”资深作者阿克塞尔·克里格说，他是约翰霍普金斯大学怀廷工程学院机械工程的助理教授。
这种机器人擅长肠缝合，这一过程需要高水平的重复运动和精度。肠的两端连接可能是胃肠手术中最具挑战性的一步，需要外科医生以较高的准确性和一致性缝合。即使是最轻微的手颤抖或错位的针都可能导致漏缝，这可能会给病人带来灾难性的并发症。
克里格与华盛顿特区国立儿童医院的合作者以及约翰·霍普金斯大学电子和计算机工程教授金康合作，开发了这个机器人，这是一个专门用于缝合软组织的视觉引导系统。他们目前的迭代改进了2016年的一个模型，该模型可以准确地修复猪的肠道，但需要一个大切口才能进入肠道，并需要人类更多的指导。
该团队为STAR配备了增强自主性和提高手术精度的新功能，包括专门的缝合工具和最先进的成像系统，可以提供更精确的手术视野可视化。
克里格说，软组织手术对机器人来说尤其困难，因为它的不可预测性，迫使它们能够快速适应，以处理意想不到的障碍。STAR拥有一个新颖的控制系统，可以实时调整手术计划，就像人类外科医生一样。
Krieger说:“STAR的特别之处在于，它是第一个在人类干预最小的情况下，计划、适应和执行软组织手术计划的机器人系统。”
由Kang和他的学生开发的基于结构光的三维内窥镜和基于机器学习的跟踪算法指导STAR。“我们相信，先进的三维机器视觉系统对于让智能手术机器人更智能、更安全至关重要，”Kang说。
克里格说，随着医疗领域越来越多地采用腹腔镜手术方法，为这种手术设计一个自动化的机器人系统来辅助手术将是非常重要的。
Krieger说:“机器人缝合是一种方法，它可以确保在不依赖外科医生技能的情况下，在每一个病人身上以更高的精确度和精度完成需要高精确度和重复性的手术任务。”“我们假设，这将导致一种民主化的外科治疗方法，患者的治疗结果更加可预测和一致。”
Journal Reference:
H. Saeidi, J. D. Opfermann, M. Kam, S. Wei, S. Leonard, M. H. Hsieh, J. U. Kang, A. Krieger. Autonomous robotic laparoscopic surgery for intestinal anastomosis. Science Robotics, 2022; 7 (62) DOI: 10.1126/scirobotics.abj2908
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