おそらく私たちのほとんどは、ロボットが外科医になると考えると不安を感じるでしょう。たぶんそうですよね？結局のところ、1990 年代の終わりに画期的な進歩として祝われた手術用ロボット、Robodoc は現在、引退しなければなりません。人工股関節を挿入する際の彼の手術では、あまりにも多くの間違いと合併症が発生しました。しかしその一方で、ロボットヘルパーが手術室に導入されるようになって久しい。これらは内視鏡手術を支援し、腫瘍の位置を特定するのに役立ち、さらには外科医が深く切りすぎるのを防ぎます。しかし、これらすべての支援者がいるにもかかわらず、人々は依然としてコントロールを保っています。これは自律手術ロボットの場合とは異なります。自律手術ロボットは独立して動作し、外科医によって監視されます。 「自律手術ロボットは、効率性、安全性の向上、および最適化された手術技術の導入の向上を約束します」と、ワシントン DC の小児国民医療システムのアザド シェイドマン氏とその同僚は説明します。なぜなら、彼らの意見では、手術室におけるミスの主な原因は依然として人間にあるからです。
しかし、軟組織の手術は予測不可能すぎるため、これまでのところ、このような自律型ロボットは整形外科手術にしか使用できませんでした。 「主な問題は、標的組織を検出できる適切な光学システムの欠如と、複雑な外科的タスクを処理できるインテリジェントなアルゴリズムの欠如でした」と研究者らは説明する。しかし、それは今では変わりました。Shademan と彼の同僚は、軟組織処置も実行できる自律型手術ロボットのプロトタイプを発表しました。同社の「スマート組織自律ロボット」（STAR）には、高解像度の光学 3D 追跡システムが装備されており、カメラと事前に配置された蛍光マーカーを使用してターゲット組織を正確に記録できます。圧力センサーは、ロボットが器具で組織に接触するタイミングとその強さを記録します。研究者らの説明によれば、このセンサー情報により、ロボットは事前のプログラミングを動作条件に柔軟に適応させることができるという。
豚の腸を縫うロボット
最初のテストでは、デバイスのロボット アームに、外科用縫合糸を適用できる自由に移動できるツールが装備されました。彼の最初の仕事は、死んだ豚の腸の単純な切り傷を閉じることでした。研究者らは、縫合の精度、時間、縫合ミスを、同じ手術を開腹で1回、腹腔鏡を使って1回行った経験豊富な外科医の手術と比較した。結果: STAR は人間の同僚よりわずかに遅かったが、彼の縫い目は腹腔鏡検査よりもきつく、彼の縫合糸は人間の外科医の縫合糸よりも漏れることなく高い圧力に耐えた。 「さらに、針の位置のずれに大きな違いは見られませんでした。これは、STAR 自体が経験豊富な外科医と同じくらい変形可能な軟組織の縫合に熟練していることを示唆しています」と Shademan 氏らは述べています。
さらなるテストでは、外科用ロボットが豚の腸の切断された2つの端を最初に死んだ動物に接続し、次に生きている動物にも接続することになっていました。縫い目はただ直線ではないため、この手順は非常に複雑になります。しかし、研究者らが報告しているように、ここでもSTARはかなりうまくいった。 「連続縫合間の縫合糸の一貫性と変動を比較すると、STAR の性能は開腹手術と腹腔鏡手術の現在の基準よりもさらに優れていました」と彼らは指摘しています。ただし、ここでも、手術ロボットは人間の外科医よりも大幅に遅かったです。さらに、難しいコーナーでは何度も針の位置を変えて位置を修正する必要があった。研究者らが説明しているように、STAR システムは監督外科医にそのような領域に介入する機会を与えます。いずれにせよ、ロボット外科医による手術はブタにとっては簡単に終わった。科学者らによると、手術後7日を経ても合併症はなく、縫合糸も人間の外科医と同じくらい安定していたという。
研究者らによると、彼らの実験は、ロボットが自律的に軟組織の手術を実行できるほど進歩していることを証明したという。 「我々は、STARによる監視された自律性が実現可能であるだけでなく、いくつかの側面では従来の外科技術の性能を超える可能性があることを実証しました」とShademan氏と彼の同僚は述べた。これにより、このようなシステムがいつか手術室により多くの安全性、効率性、医療の選択肢をもたらすという期待が高まります。しかし同時に、「私たちの目的は決して外科医に取って代わることではなく、むしろ人間の可能性と能力を拡大することである」とも強調している。
