機器人在醫生有限干預下對豬進行微創手術

在外科醫生的有限干預下，一個機器人首次成功對豬腸道進行了微創手術，研究人員稱這是人類試驗的重要一步。

人類操作的一小部分通常是自動化的，往往側重于身體中不會改變形狀的剛性部分，比如骨骼。完全由外科醫生控制的機器人也變得越來越普遍。

位于美國馬里蘭州的約翰斯·霍普金斯大學的Justin Opferman和同事設計了一個類似的機器人來進行腸吻合，即在腸段切除后將腸的兩端連接起來，整個過程人工干預有限。

機器人在4頭豬身上進行了手術，共縫了86針。在三分之二的時間里，機器人會自動縫合，而在其他時間里，機器人必須手動將縫合位置引導到合適的位置，然后再嘗試縫合。

此類手術特別敏感，因為任何滲漏都可能導致災難性的并發癥。術后一周研究人員在對組織進行檢查時發現，機器手術的結果與外科醫生的結果相當。

該研究小組曾在2016年設計過一個機器人，讓它在豬身上進行手術，將腸道拉出體腔，然后縫合。這一次，機器人通過一個很小的開口在狹窄的腹部內成功完成了任務，這點更具挑戰性，因為器官會隨著動物的呼吸有節奏地移動。

“一旦你打開身體，病人體內所有的東西都在移動，所以你不能提前計劃。”Opferman說，“如果你在做像腸道這樣的軟組織，只要你一碰它，它就會移動到一邊。因此，你需要不斷更新機器人的計劃，以確定它需要做什么以及如何完成任務。”

定制軟件會在縫合過程中控制機器人，通過機器人手臂上的攝像機拍攝的3D圖像來感知深度，并繪制腹部內部不斷變化的布局圖。研究人員使用了制造商庫卡生產的標準醫療機器人，但他們相信他們的軟件可以在任何類似的機器上運行。

“這項試驗是機器人邁向完全自主人體手術的第一步，盡管這個目標可能還要幾十年才能實現。”Opferman說，隨著研究的進展，該團隊將訓練機器人逐步執行越來越多的操作部分，比如打開腔體再關閉它，直到證明自己能夠完成整個手術。他說，機器人進行部分手術的人體試驗可能在五年內開始。

相關論文日前發表于《科學—機器人》。