Wie durft? Robot Star opereert zonder menselijke hulp

Een robot heeft laparoscopische chirurgie uitgevoerd op het zachte weefsel van een varken zonder de leidende hand van een mens. In vier experimenten blonk de bot uit in het hechten van twee uiteinden van de darm – een van de meest ingewikkelde en delicate taken bij buikchirurgie.

Ontworpen door een team van onderzoekers van de Johns Hopkins University (VS), wordt de Smart Tissue Autonomous Robot, of Star, beschreven in Science Robotics.

"Onze bevindingen tonen aan dat we een van de meest ingewikkelde en delicate taken in chirurgie kunnen automatiseren: het opnieuw verbinden van twee uiteinden van een darm. The Star voerde de procedure uit bij vier dieren en het leverde significant betere resultaten op dan mensen die dezelfde procedure uitvoerden", zegt senior auteur en werktuigbouwkundig ingenieur Axel Krieger.

Het verbinden van twee uiteinden van een darm is misschien wel de meest uitdagende stap in gastro-intestinale chirurgie, waarbij een chirurg moet hechten met hoge nauwkeurigheid en consistentie. Zelfs de geringste handtrilling of een misplaatste steek kan leiden tot een lekkage die catastrofale complicaties voor de patiënt kan hebben.

Hoogleraar elektrische en computertechniek Jin Kang en Krieger creëerden de vision-geleide robot. Het huidige model bouwt voort op een robot uit 2016 die de darmen van een varken nauwkeurig repareerde, maar die meer begeleiding nodig had van mensen en een grote incisie in de buik. De nieuwe Star is uitgerust met extra functies voor meer autonomie en verbeterde chirurgische precisie, waaronder gespecialiseerde hechthulpmiddelen en ultramoderne beeldvormingssystemen die nauwkeurigere visualisaties van het chirurgische veld bieden.

"Chirurgie van zacht weefsel is vooral moeilijk voor robots vanwege de onvoorspelbaarheid ervan, waardoor ze gedwongen worden zich snel aan te passen om onverwachte obstakels aan te pakken", zei Krieger. "De Star heeft een nieuw controlesysteem dat het operatieplan in realtime kan aanpassen, net zoals een menselijke chirurg zou doen. Robotische anastomose is een manier om ervoor te zorgen dat chirurgische taken die hoge precisie en herhaalbaarheid vereisen, met meer nauwkeurigheid en precisie kunnen worden uitgevoerd bij elke patiënt, onafhankelijk van de vaardigheden van de chirurg. We veronderstellen dat dit zal resulteren in een gedemocratiseerde chirurgische benadering van patiëntenzorg met meer voorspelbare en consistente patiëntresultaten."