Когда речь заходит о хирургических операциях, точность движений скальпеля - один из наиболее важных показателей. Она влияет на время восстановления пациента после операции, степень болезненности швов, а главное - на эффективность самого вмешательства. 

И в этом вопросе машины уже обходят специалистов-людей. Робот STAR (Smart Tissue Autonomous Robot), разработанный спецами Детского национального медицинского центра в Вашингтоне, США, не так давно продемонстрировал более высокие результаты, чем хирурги-люди. Машина не задевает и не повреждает здоровые ткани. Результаты работы устройства были представлены на недавней конференции IROS 2017.    

STAR уже не раз демонстрировал впечатляющие результаты - в 2016 году система в автономном режиме сшила два фрагмента свиного кишечника. Шов впечатлил экспертов - он оказался более плотным и устойчивым к утечкам, чем стежки, выполненные хирургами-людьми.

Трудность при резке плоти связана с тем, что первое время деликатный “материал” сопротивляется лезвию, а затем резко поддается - и если не хирург или машина не успевают среагировать, скальпель повреждает здоровые ткани. Еще одна проблема связана с разнородным характером “материалов” - резать приходиться кожу, жир, мышцы.

STAR использует камеры для отслеживания намеченного пути лезвия и постоянно корректирует траекторию движения режущего инструмента. Система работает в полуавтономном режиме: машина нуждается в крошечных отметках, которыми люди размечают ткани пациента перед операцией. Помимо осуществления линейных надрезов, STAR также умеет вырезать опухоли. 

В рамках испытаний исследователи разместили глиняную “опухоль” в куске свиного жира. Исследователи разметили углы опухоли и дали роботу задание удалить ее, прихватив примерно 4 мм от поверхности. Машина играюче справилась с задачей. В дальнейшем систему обучат удалять опухоли более сложной формы - для этого машине понадобятся новые камеры и оптимизация ПО. 

Разработчики утверждают, что STAR уже можно применять в реальной практике. Сегодня, хирурги как правило размечают грани опухоли чернилами, но ничто не мешает им перейти на маркеры, видимые в близком к инфракрасному диапазоне, удобные для считывания машиной.

В теории STAR может стать полностью автономным - в этом случае машина могла бы получать всю необходимую информацию о положении опухоли со сканов компьютерной или магниторезонансной томографии.

+ +