Robot sestrojený experty z Univerzity Johnse Hopkinse se zaskvěl v mimořádně obtížném chirurgickém zákroku – v sešití dvou konců tenkého střeva. Výsledky pozoruhodného experimentu jsou shrnuty v žurnálu Science Robotics. 

Robotu STAR (Smart Tissue Autonomous Robot – Chytrý autonomní robot pro operace tkání), který je dílem inženýrů z Univerzity Johnse Hopkinse v americkém Marylandu, nesvěřili k operaci člověka, ale prase. Anatomie tohoto zvířete je nicméně s člověkem téměř shodná, takže se dá předpokládat stejný výsledek u obou druhů.

STAR operoval (živého) sudokopytníka laparoskopicky, tedy pomocí nástrojů uvnitř břišní dutiny. Tato technika je šetrná k pacientovi, který z nemocnice neodchází s dlouhými řezy na břiše. 

Chytrý algoritmus a citlivý zrak

Robotické systémy se v chirurgii prosazují už několik desetiletí. V Česku provádějí operace roboti Da Vinci vyrobené americkou společností Intuitive Surgical. Nejčastěji jsou nasazovány na operace nádorů.

Tento robotický systém však není autonomní, jeho ramena joystickem ovládá chirurg. STAR dostává pouze zadání – cíl zákroku. Poté se sám rozhoduje, jak postupovat.

STAR je jiný. „Je to první robotický systém, který plánuje, přizpůsobuje a provádí chirurgický plán v měkkých tkáních bez zásahu člověka,“ píše o něm ve studii hlavní konstruktér Axel Krieger z Whitingovy techniky na Univerzitě Johnse Hopkinse v americkém Marylandu.

Robot prováděl anastomózu střev, která patří k nejnáročnějším zákrokům v břiše. Při ní se spojují dva konce střev, třeba po vyoperování nádoru.

Operace na měkkých tkáních vyžaduje od chirurga soustředění a také neúnavnost, protože musí opakovaně s vysokou přesností a s citem provádět stejný úkon. Třes chirurgovy ruky nebo špatný odhad místa pro steh mohou způsobit únik ze střev, což může mít pro pacienta vážné následky.

„Výsledky, kterých STAR dosáhl, ukazují, že můžeme automatizovat jeden z nejsložitějších a nejjemnějších úkolů v chirurgii – spojení dvou konců střeva. Robot provedl tento zákrok na čtyřech zvířatech a dosáhl výrazně lepších výsledků než lidé provádějící stejný zákrok,“ upozorňuje Krieger.

Když po operacích lékaři posuzovali kvalitu sešití střeva, zjistili, že ve všech parametrech byl STAR lepší než živý chirurg. Měl přesnější rozteče stehů, zabral míň tkáně do stehu a zákrok provedl rychleji.

Co na něj řeknou regulátoři?

U robota řídí operační plán algoritmus. Data STAR získává z více „vjemových orgánů“ – vybaven je kombinací infračervených kamer a kamer pro vnímání nejmenších světelných odlišností ve viditelném světle. Ty mu umožňují získat přesný trojrozměrný obraz operovaného místa.  

Nynější úspěch systému STAR je slibný. Jeho nasazení na operačních sálech je nicméně podmíněno souhlasem regulátorů.