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世界上最先进的智能手术机器人

作者:张茹 VIEW: 发布时间:2022-02-03 09:29:13

近日,美国《科学-机器人》杂志发表了一篇研究文章,详细介绍了全球首例智能机器人在猪的软组织上独立完成的腹腔镜手术,结果显示该手术在一致性和准确性方面优于外科医生的手动技术。这是朝着对人类进行全自动手术迈出的重要一步。因此有关专家指出,这台智能机器人是目前世界上最先进的外科手术设备。


STAR的相机放置在距离目标组织 5 到 8 厘米处(图片源自网络)


主导此次手术机器人的是美国约翰斯•霍普金斯大学研究团队所设计的智能组织自动机器人(英文Smart Tissue Autonomous Robot,简称STAR)。这台机器人特别擅长肠道吻合术,而这是一项需要高度动作重复、高精准度的手术。吻合一段小肠的两端可以说是消化道手术中最具挑战性的一步,需要外科医生以高度的准确性和一致性进行缝合。

即使是最轻微的手部抖动或错位缝合都有可能导致泄漏,而这可能会给患者造成灾难性的并发症。研究结果表明,STAR在四只动物身上进行了手术,整个手术时间大概在4小时,结果均显著好于人类。尤其在位置校正、缝合间距、缝合线咬合大小、完成时间、管腔通畅和泄漏压力等维度,均好于目前已开发的自主系统、专家手术等。

STAR早前就已经取得了引人瞩目的外科手术壮举。当前STAR的版本是对2016年模型的迭代,当时的模型准确地进行了猪小肠的修复术,但需要一个较大的切口才能进入肠道,并需要较多的人工指导。由于软组织手术具有不可预测性,对机器人来说尤其困难,因为智能手术机器人必须具备快速应对意外障碍的适应能力。研究团队为STAR配备了专门的缝合工具和成像系统,以保证手术区域可视化。

文章主要作者之一,约翰斯•霍普金斯大学阿克塞尔•克里格教授表示,STAR产生的结果明显优于人类,这意味着机器人可自主完成肠道两端的重新连接。这是手术中最复杂、最精细的任务之一。他说:“随着医学领域内越来越多的手术采取腹腔镜的方式开展,拥有为此类手术专门设计的自动化机器人系统来提供帮助就变得非常重要了。”

由上可知,智能机器人正在发挥越来越重要的作用,推动着医学科学与医学技术不断进步与发展。正如国际知名学者周海中教授在1990年发表的经典文章《论机器人》中所言:“智能机器人将在各行各业大显身手,推动着我们工作和生活的变革。”

文/张茹(作者系日本庆应义塾大学医学部博士后)

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