Αναμείνατε ολίγον τι
Τεχνολογία

Χειρουργικά χέρια υπεράνθρωπης ακρίβειας

Χειρουργικά χέρια υπεράνθρωπης ακρίβειας

Σε μια πρόσφατη σειρά πειραμάτων, το αυτόνομο ρομπότ-χειρουργός STAR (Smart Tissue Autonomous Robot) αναμετρήθηκε με έναν ειδικό χειρουργό στην επέμβαση για την αφαίρεση καρκινικού ιστού. Αποδείχθηκε πως το STAR πραγματοποιούσε πιο ακριβείς τομές σε σχέση με τον ειδικό και τραυμάτιζε λιγότερο την περιοχή γύρω από την τομή. Οι ερευνητές παρουσίασαν τα αποτελέσματά τους στο ρομποτικό συνέδριο IROS 2017.

«Πραγματικά πιστεύω ότι αυτό είναι το μέλλον των χειρουργικών επεμβάσεων», αναφέρει ο συνεργάτης της μελέτης Axel Krieger, βοηθός καθηγητής μηχανικής στο University of Maryland.

Το STAR έχει επιδείξει μερικές ακόμη εντυπωσιακές χειρουργικές επιδόσεις. Πέρυσι, πραγματοποίησε ράμματα στο έντερο ενός χοίρου. Η ίδια διαδικασία ακολουθήθηκε και από έμπειρους χειρουργούς. Στο 40% των δοκιμών του STAR, υπήρξε κάποια βοήθεια από ανθρώπινο χέρι. Ωστόσο, στο υπόλοιπο 60%, ολοκλήρωσε τη διαδικασία εντελώς μόνο του. Ποια ήταν τα αποτελέσματα; Τα ράμματα του STAR ήταν πιο σταθερά και πιο ανθεκτικά σε σχέση με αυτά των χειρουργών.

Robotic surgery suturing done by STAR robot with a human assist.

Για την τρέχουσα μελέτη, οι ερευνητές πήγαν σε ένα κρεοπωλείο και αγόρασαν τρεις ποικιλίες χοιρινού ιστού: δέρμα, λίπος και μυς. Πριν δοκιμάσουν το σύστημα ενάντια στους χειρουργούς, το STAR έπρεπε πρώτα να αποδείξει την ικανότητά του να κάνει ακριβείς τομές σε αυτούς τους τρεις τύπους ακανόνιστων μαλακών ιστών, οι οποίοι ενδέχεται να αντισταθούν σε ένα εργαλείο κοπής και στη συνέχεια να αποχωρήσουν απότομα, προκαλώντας ανακριβείς τομές.

Στο παρακάτω βίντεο, από το 0:35′ μπορείτε να δείτε το STAR να πραγματοποιεί τομές σε αυτούς τους τρεις τύπους ιστού με ένα καυτό ηλεκτρικό χειρουργικό εργαλείο. Το ανθρώπινο χέρι που φαίνεται στη λήψη κρατά απλώς ένα εργαλείο για να απορροφήσει τους ατμούς που παράγονται από την τομή. Ο Krieger εξηγεί: «Η μυρωδιά του καψίματος του λίπους και του ιστού μπορεί να είναι αρκετά δυσάρεστη».

Έχοντας αποδείξει ότι το σύστημα μπορεί να πραγματοποιήσει ικανοποιητικά τις τομές, οι ερευνητές έθεσαν το πείραμά τους σε εφαρμογή. (Στο βίντεο, αυτό το κομμάτι ξεκινά γύρω στο 1:10′)

Τόσο το ρομπότ όσο και οι χειρουργοί κλήθηκαν να κόψουν μια ευθεία γραμμή 5 εκατοστών. Επειδή οι χειρουργοί εκπαιδεύονται να κόβουν ιστούς ανάμεσα σε γνωστά διακριτά σημεία και όχι να κόβουν απόλυτες αποστάσεις, οι γραμμές αναφοράς σχεδιάστηκαν στο δέρμα.

Two patches of pig skin are being cut into by surgical tools. One of the tools is part of the STAR robotic system, the other is tool is wielded by a human surgeon.

Και το ρομπότ και οι άνθρωποι, κρίθηκαν με βάση το πόσο απέκλιναν από την ιδανική γραμμή τομής του επιθυμητού μήκους, καθώς και για το κατά πόσο τραυμάτισαν την σάρκα που περιβάλλει την τομή. Τα αποτελέσματα: οι τομές του STAR πλησίαζαν κατά πολύ τα 5 εκατοστά, απέκλιναν λιγότερο από την ιδανική γραμμή της τομής και είχαν ως αποτέλεσμα λιγότερους τραυματισμούς της γύρω περιοχής.

Στο τελικό στάδιο του πειράματος, οι ερευνητές έβαλαν το STAR να αφαιρέσει έναν τεχνητό όγκο (φτιαγμένο από πηλό) σε ένα κομμάτι χοιρινού λίπους: ένα λεπτό κομμάτι ιστού τοποθετήθηκε πάνω από τον ψεύτικο όγκο ώστε να δυσκολέψει το ρομπότ να βρει τον στόχο του. Οι ερευνητές τοποθέτησαν δείκτες γύρω από τις άκρες του ψεύτικου όγκου και έδωσαν οδηγίες στο STAR να αποκόψει τον όγκο- με περιθώριο 4 χιλιοστών σε όλες τις πλευρές. Και πάλι, το ρομπότ έκανε τις τομές του με μεγάλη ακρίβεια.

Ο Krieger αναφέρει ότι το επόμενο βήμα είναι η εκπαίδευση του STAR για την αντιμετώπιση όγκων που έχουν σύνθετα τρισδιάστατα σχήματα, γεγονός που απαιτεί νέες κάμερες για οπτική παρακολούθηση και πιο εξελιγμένο λογισμικό χειρουργικού σχεδιασμού.

 

Πηγή

ieee.org

Εικόνα: makebelieveuk.com

Μοιραστείτε το άρθρο

The following two tabs change content below.
Γιώτα Ζώτου

Γιώτα Ζώτου

Είμαι απόφοιτος του Τμήματος Εφαρμοσμένων Μαθηματικών του Πανεπιστημίου Κρήτης και κάθε προσπάθεια για περαιτέρω βελτίωση, που έχει σαν στόχο την διευκόλυνση της καθημερινότητας του ανθρώπου άπτεται των ενδιαφερόντων μου. Μέσα από αυτό το site λοιπόν θα μοιραζόμαστε ερευνητικά δεδομένα και εξελίξεις που αφορούν στις επιστήμες και την τεχνολογία, τα οποία έμμεσα ή άμεσα μας αφορούν και αξίζει να γνωρίζουμε.

Αφήστε ένα σχόλιο

Επιλογές της ομάδας
σκίτσο του Άλμπερτ Αϊνστάιν
Πώς τα μυστικά των πρώτων αριθμών κάνουν τον κόσμο μας ασφαλέστερο
Πώς ο Ερατοσθένης υπολόγισε την περιφέρεια της Γης πάνω από 2000 χρόνια πριν;
Τι θα γινόταν αν ο αυτισμός ήταν ... υπερδύναμη;
Εκπληκτικές φωτογραφίες του Cassini λίγο πριν τη συντριβή του στον Κρόνο