ИИ Роботы учатся накладывать хирургические швы

27.01.2018

Raven II и PR2

Сшивание - или процесс сшивания открытой раны или разреза - является важной частью операции, но это также может быть трудоемким аспектом процесса. Автоматизация может потенциально сократить продолжительность хирургических процедур и усталость хирурга. Это может быть особенно значительным в отдаленной или телехирургии, где любое отставание между человеческими хирургическими командами и ответами робота может представлять собой осложнения.

В 2013 году группа исследователей из Калифорнийского университета в Беркли опубликовала исследование по применению алгоритма автоматического наложения швов, выполняемого роботами. Алгоритм был протестирован и смоделирован на двух моделях роботов: робота Raven II и робота PR2. Raven робот предназначен для лапароскопической хирургии в то время как PR2 платформа , как представляется , быть адаптированы в различных робототехнических приложениях.

Исследовательская группа Berkeley сообщила, что общий успех составляет 87 процентов успешного наложения швов. Однако повышенная сложность сценариев швов, как правило, соответствует уменьшенной точности робота.

Эти результаты обнадеживают, учитывая тот факт, что наложение швов было определено как ключевой фактор, ограничивающий использование лапароскопии у хирургов. Это несмотря на то, что клинические преимущества лапароскопии хорошо документированы и включают «снижение частоты осложнений, смертности и госпитализации]».

Хотя частично автоматизированные инструменты уже выходят на рынок, ограничения производительности упомянутых выше роботов (с точки зрения сложных сценариев наложения) настоятельно указывают на то, что через несколько лет до того, как полная автоматизация будет достигнута при операциях на людях.

Звездный робот

Ускоренный переход к 2016 году, Университет Джонса Хопкинса объявил, что один из его исследований был частью команды, которая разработала роботизированную хирургическую систему под названием STAR или Smart Tissue Autonomous Robot . Система интегрирует 3D-компьютерную визуализацию и датчики, чтобы помочь руководству робота в процессе наложения швов.

Используя модель свиньи, эффективность робота сравнивалась с работой пяти человеческих хирургов в трех разных процедурах: «открытая хирургия, лапароскопическая и роботизированная хирургия». В целом исследователи сообщали о сравнимых или лучших результатах стандартных хирургических операциях.

По оценкам, в США ежегодно проводится 44,5 миллиона операций на мягкую ткань.В случае колоректальных и брюшных операций осложнения, такие как «утечки вокруг швов», происходят примерно в 20-30 процентах случаев при операциях на людях. Исследователи надеются, что инновации, такие как STAR, помогут уменьшить эти осложнения.

В настоящее время неизвестно, когда STAR будет доставлен в больничные операционные залы. Однако исследователи считают, что роботизированная хирургическая система может помочь уменьшить ошибки в работе и улучшить результаты лечения пациентов.

Это исследование представляет собой обнадеживающий потенциал для автоматизированного наложения швов, однако потребуются обширные дополнительные исследования, прежде чем мы увидим приложения, применяемые к операциям на людях.