突破机器人软组织手术壁垒:条件自主式肠道吻合
机器人学
2021-07-06 v1
摘要
自主机器人手术有潜力提供不依赖于个别外科医生技能与经验的效能、安全性与一致性。在非结构化和可变形环境中的自主软组织手术尤其具有挑战性,因为它需要复杂的成像、组织追踪与手术规划技术,以及通过高度自适应控制策略的精确执行。在腹腔镜环境下,由于需要在运动与视觉约束下具备高机动性与可重复性,软组织手术更具挑战。我们展示了首个自主程度为3级(共5级)的机器人腹腔镜软组织手术,该级别允许操作者在自主生成的手术方案中进行选择,同时机器人独立执行广泛任务。我们还展示了首个在猪模型上通过肠道吻合实现的体内自主机器人腹腔镜手术。我们在所开发系统、手动腹腔镜手术与机器人辅助手术(RAS)之间比较了包括进针修正、缝线间距、缝合咬合力、完成时间、管腔通畅性与泄漏压力在内的标准。离体结果表明,我们的系统在一致性与准确性方面优于专家外科医生与RAS技术,并在活体猪中实现了卓越的吻合质量。这些结果表明,具有高自主水平的手术机器人有潜力改善一致性、患者预后以及对标准手术技术的可及性。
引用
@article{arxiv.2107.01288,
title = {Breaking Barriers in Robotic Soft Tissue Surgery: Conditional Autonomous Intestinal Anastomosis},
author = {H. Saeidi and J. D. Opfermann and M. Kam and S. Wei and S. Leonard and M. H. Hsieh and J. U. Kang and A. Krieger},
journal= {arXiv preprint arXiv:2107.01288},
year = {2021}
}