Операция «Звезда»: в чем робот-хирург STAR превзошел человека
«Я бы доверил такому роботу оперировать меня», — признается Алекс Кригель, один из создателей американского робота-хирурга STAR (Smart Tissue Autonomous Robot — «Умный автономный робот для мягких тканей»). Разработка Кригеля умеет резать и накладывать швы, причем оба действия робот исполняет точнее хирурга-человека. Свое превосходство над людьми STAR доказал на октябрьской международной конференции по робототехнике IROS 2017. В рамках эксперимента хирурги-эксперты и робот сделали по пять надрезов на тканях свиньи — линии робота во всех случаях оказались более прямыми и соответствующими заданным размерам. В завершение эксперимента STAR удалил искусственную опухоль из ткани.
Голливудская операция
Это не первая «медицинская» победа робота над человеком. В мае 2016-го STAR сшил две части свиного кишечника, также сделав операцию качественнее, чем его коллеги-люди. Разработчики особо отмечали тот факт, что робот впервые выполнил полностью автономную операцию на живом существе. Всего таких операций провели четыре, все «пациенты» выжили.
Кроме того, STAR — первый робот, способный автономно делать операции на мягких тканях. Этот вид операций — самый сложный для освоения робототехникой, поскольку в отличие от костей или хрящей ткани изгибаются, легко меняя положение в пространстве. Чтобы отслеживать текущую конфигурацию области операции, STAR использует систему, похожую на 3D-трекинг в кино: в ткани устанавливаются метки, их положение отслеживают инфракрасные камеры, которые «видят» метки сквозь мышцы, кровь и кости, позволяя роботу постоянно корректировать направление движений.
Точнее «Да Винчи»
STAR создала команда хирургов и ученых из Института инноваций в педиатрической хирургии шейха Зайда в Вашингтоне (Sheikh Zayed Institute for Pediatric Surgical Innovation at the USA's Children's National Health System). Хоть это и не первый в истории робот-хирург (роботизированная хирургия существует с 1980-х годов), разработка получила большой резонанс благодаря своим уникальным возможностям.
Одной из самых распространенных роботизированных хирургических систем сегодня является Dа Vinci, но ею управляет человек. Dа Vinci состоит из нескольких манипуляторов и консоли для хирурга, чтобы ими управлять. Хирург и его ассистенты также могут видеть реалистичное многократно увеличенное 3D-изображение оперируемого участка.
Da Vinci используют для лапароскопических операций: инструменты вводят в брюшную или тазовую полость через небольшой надрез, пациент теряет меньше крови и быстрее восстанавливается. Однако диапазон движений хирурга ограничен, поэтому в таких операциях особенно важна точность. Da Vinci делает лапароскопию более удобной для хирурга, гасит нечаянные движения. Во время соревнования с роботом STAR хирурги-эксперты использовали в том числе систему Da Vinci, и STAR оказался точнее.
Робот на Марсе
Хотя STAR и способен самостоятельно вырезать опухоль, метки, обозначающие ее границы, ставит человек-хирург. По словам одного из создателей STAR доктора Питера Кима, цель проекта не в том, чтобы заменить хирургов роботами, а в том, чтобы расширить человеческие возможности.
Ким еще в 2016-м заявлял, что если команда проекта найдет партнера для разработки технологии, увидеть клиническое применение STAR можно будет уже через пару лет. А на одной из пресс-конференций предложил оригинальное пространство для хирургического дебюта робота: что, если неотложная операция потребуется во время миссии на Марс, которую мечтает осуществить основатель SpaceX Илон Маск?..