Bir robot ilk defa bir domuzun yumuşak dokusunda insan yardımı olmadan laparoskopik ameliyat gerçekleştirmiş. Johns Hopkins Üniversitesinde çalışan bir araştırma takımının tasarladığı Akıllı Doku Otonom Robotu (STAR), insanlarda yapılacak tam otomatik ameliyatlar yönünde atılan önemli bir adım niteliği taşıyor. (Laparoskopik ameliyatlarda, cilt üzerinde büyük kesikler açılmadan görüntüleme ya da cerrahi işlem yapılıyor.) Çalışma dün Science Robotics bülteninde yayımlandı.
Johns Hopkins Üniversitesi Whiting Mühendislik Fakültesinde çalışan yardımcı makine mühendisliği profesörü ve makalenin kıdemli yazarı Axel Krieger şöyle aktarıyor: “Bulgularımız, ameliyattaki en karmaşık ve hassas işlerden birini; bir bağırsağın iki ucunu yeniden birbirine bağlamayı otomatik hale getirebileceğimizi gösteriyor. İşlemi dört hayvan üzerinde gerçekleştiren STAR, aynı işlemi gerçekleştiren insanlara kıyasla çok daha iyi sonuçlar elde etti.”
Araştırmacıların geliştirdiği yeni robot, yüksek seviyede tekrarlı hareket ve kesinlik gerektiren bir işlem olan bağırsak anastomozunda (uç birleştirme) üstün başarı göstermiş. Bir bağırsağın iki ucunun birbirine bağlanması, bağırsak ameliyatlarının belki de en zorlu adımı. Bu işlem esnasında cerrahın yüksek hassasiyet ve kararlılıkla dikiş atması gerekiyor. En ufak bir el titremesi veya yanlış atılan dikiş, hasta için feci sonuçlar doğurabilecek bir sızıntıyla sonuçlanabilir.
Johns Hopkins Üniversitesinde elektrik ve bilgisayar mühendisliği profesörü olan Jing Kang ve Vaşington eyaletinde yer alan Ulusal Çocuk Hastanesinde görev yapan bilim insanlarıyla ortaklaşa çalışan Krieger, yumuşak dokunun dikilmesi için özel olarak tasarlanan görüş güdümlü bir sistem olan robotun geliştirilmesine yardım etmiş. Araştırmacıların geliştirdiği yeni sürüm, 2016 yılında bir domuzun bağırsaklarını başarıyla diken önceki modele dayanıyor. Fakat eski modelin bağırsağa erişmesi için geniş bir yarık açılması ve insanlardan yardım alması gerekiyormuş.
Araştırma takımı, yeni çalışmada otonomiyi ilerletmek ve cerrahi hassasiyeti artırmak üzere STAR’a yeni özellikler eklemiş. Söz konusu özellikler arasında özel dikiş araçları ve ameliyat alanının daha doğru şekilde görselleştirilmesini sağlayan son teknoloji görüntüleme sistemleri de bulunuyor.
Krieger’in aktardığına göre yumuşak doku ameliyatı, öngörülemez olması ve robotları hızlıca uyum sağlayarak beklenmedik engellerin üstesinden gelmeye zorlaması sebebiyle özellikle zor bir işlem. STAR ise ameliyat planını tıpkı insan bir cerrahın yapacağı gibi anlık şekilde uyarlayabilen yeni bir kontrol sistemine sahip.
“STAR’ı özel kılan şey, kendisinin plan yapabilen, uyum sağlayabilen ve yumuşak dokudaki ameliyat planını asgari insan müdahalesiyle yürütebilen ilk robot sistemi olması” diyor Krieger.
STAR’ı, Kang ve öğrencilerinin geliştirdiği yapısal ışık* tabanlı üç boyutlu bir endoskop ve makine öğrenimine dayalı bir takip algoritması yönlendiriyor. “Akıllı cerrahi robotların daha akıllı ve daha güvenli hale getirilmesi için üç boyutlu ileri bir makine öğrenim sisteminin gerekli olduğuna inanıyoruz” diyor Kang. (* Yapısal ışık: Belli bir ışık desenini sahneye yansıtma işlemi).
Krieger’e göre tıp alanı ameliyatlarda daha laparoskopik yaklaşımlara doğru ilerledikçe, bu gibi işlemler için tasarlanan otomatik bir robot sisteminden yardım almak da önem kazanacak.
“Robotik anastomoz yardımıyla, yüksek kesinlik ve yinelenebilirlik gerektiren ameliyat işleri cerrahi beceriden bağımsız olarak her hastada daha hassas ve daha kesin biçimde gerçekleştirilebilir.” diyor Krieger. “Yeni gelişmenin, hasta bakımından daha öngörülebilir ve daha istikrarlı sonuçlar doğuran demokratik bir ameliyat yaklaşımıyla sonuçlanacağını düşünüyoruz.”
Johns Hopkins Üniversitesinde çalışan takımda Hamid Saidi, Justin D. Opfermann, Michael Kam, Shuwen Wei ve Simon Leonard da bulunuyor. ABD Ulusal Çocuk Hastanesi Geçişken Üroloji bölümü başkanı Michael H. Hsieh de çalışmaya katkıda bulunmuş.
Yazar: Catherine Graham/Johns Hopkins Üniversitesi. Çeviren: Ozan Zaloğlu.
