Χειρουργοί στο Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνιας στο Σαν Ντιέγκο πραγματοποίησαν για πρώτη φορά παγκοσμίως επέμβαση σε ζωντανό οργανισμό με τηλεχειριζόμενα ανθρωποειδή ρομπότ, ανοίγοντας τον δρόμο για χειρουργικές επεμβάσεις σε απομακρυσμένες περιοχές χωρίς πρόσβαση σε εξειδικευμένο ιατρικό εξοπλισμό.
Η μελέτη, που δημοσιεύθηκε στο περιοδικό Nature, αποτελεί καρπό συνεργασίας μηχανικών και χειρουργών του UC San Diego. Οι ερευνητές χρησιμοποίησαν δύο ανθρωποειδή ρομπότ Unitree G1, τα οποία ονόμασαν «Surgie», για να πραγματοποιήσουν λαπαροσκοπικές χολοκυστεκτομές (αφαιρέσεις χολής) σε ζωντανούς χοίρους.
Στην πρώτη επέμβαση, ένα ανθρωποειδές ρομπότ συνεργάστηκε με έναν ανθρώπινο χειρουργό-βοηθό, ενώ στη δεύτερη δύο ρομπότ εργάστηκαν παράλληλα χωρίς ανθρώπινη παρουσία στο χειρουργείο, πλην του χειριστή που τα τηλεχειριζόταν. Και οι δύο επεμβάσεις στέφθηκαν με επιτυχία, αποδεικνύοντας ότι η τηλεχειριζόμενη ανθρωποειδής ρομποτική χειρουργική είναι εφικτή.
Γιατί έχει σημασία
Τα εξειδικευμένα ρομποτικά χειρουργικά συστήματα, όπως το da Vinci της Intuitive Surgical, κοστίζουν από 500.000 έως αρκετά εκατομμύρια δολάρια, ζυγίζουν περίπου 820 κιλά και απαιτούν ειδικά διαμορφωμένες χειρουργικές αίθουσες. Αντίθετα, τα ανθρωποειδή ρομπότ Unitree G1 έχουν ύψος μόλις 1,5 μέτρο, ζυγίζουν 27 κιλά και το βασικό τους μοντέλο κοστίζει περίπου 13.500 δολάρια — ένα κλάσμα του κόστους των παραδοσιακών συστημάτων.
«Είναι ένα κλάσμα του κόστους και καταλαμβάνει ένα κλάσμα του χώρου σε ένα χειρουργείο», δήλωσε ο Δρ. Shanglei Liu, επίκουρος καθηγητής χειρουργικής στην Ιατρική Σχολή του UC San Diego. «Είναι εύκολο να αναπτυχθεί οπουδήποτε, από αγροτικές περιοχές έως πεδία μαχών, ακόμα και στο διάστημα».
Οι προκλήσεις του «Surgie»
Παρά την επιτυχία, η μελέτη ανέδειξε σημαντικούς περιορισμούς. Οι ερευνητές χρειάστηκε να κατασκευάσουν ειδικούς προσαρμογείς για να μπορούν τα ρομπότ να κρατούν χειρουργικά εργαλεία, ενώ ανέπτυξαν λογισμικό για τη μετάφραση των κινήσεων των χεριών του χειρουργού σε ακριβείς χειρουργικές κινήσεις.
Το σύστημα ελέγχου περιλαμβάνει μια κονσόλα με στερεοσκοπική οθόνη που επιτρέπει στον χειρουργό να βλέπει σε τρεις διαστάσεις, καθώς και ένα πεντάλ ποδιού για την ενεργοποίηση ή απενεργοποίηση της σύνδεσης μεταξύ των κινήσεων του χειρουργού και των ρομποτικών εργαλείων.
Ωστόσο, το συμπαγές μέγεθος του Unitree G1 — με άνοιγμα βραχιόνων μόλις 45 εκατοστών, σε σύγκριση με 1,6 έως 1,8 μέτρα για έναν ενήλικα άνθρωπο — περιόρισε την εμβέλεια των χειριστών. Η ομάδα χρειάστηκε να διακόπτει τη διαδικασία για αρκετά λεπτά κάθε φορά για επαναβαθμονόμηση των ρομπότ, με αποτέλεσμα η επέμβαση να διαρκεί «πολύ περισσότερο από ό,τι με τα υπάρχοντα εξειδικευμένα χειρουργικά συστήματα».
Το μέλλον της ρομποτικής χειρουργικής
Ο Michael Yip, καθηγητής Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Υπολογιστών στο UC San Diego και ένας από τους επικεφαλής συγγραφείς της μελέτης, τόνισε ότι «τα τηλεχειριζόμενα και αυτόνομα ανθρωποειδή ρομπότ έχουν πραγματικές δυνατότητες να ενισχύσουν την πρόσβαση σε κρίσιμες χειρουργικές επεμβάσεις για ασθενείς που διαφορετικά δεν θα είχαν πρόσβαση».
Σε αντίθεση με τα εξειδικευμένα ρομποτικά συστήματα που μπορούν να εκτελέσουν μόνο μία λειτουργία, τα ανθρωποειδή ρομπότ είναι ευέλικτα και θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν για ένα ευρύ φάσμα διαδικασιών. Η ευελιξία αυτή τα καθιστά ιδανικά για ανάπτυξη σε απομακρυσμένες κοινότητες, περιοχές με ελλιπή ιατρική στελέχωση, ακόμα και σε επιχειρήσεις έρευνας και διάσωσης.
Η απόδειξη της ιδέας αποτελεί το πρώτο βήμα προς την εισαγωγή ανθρωποειδών ρομπότ στη χειρουργική αίθουσα. Οι ερευνητές προβλέπουν ότι τα ρομπότ αυτά θα μπορούσαν πρώτα να βοηθούν σε επεμβάσεις και αργότερα να εκτελούν πλήρεις χειρουργικές διαδικασίες υπό την τηλεκαθοδήγηση χειρουργών, συμβάλλοντας στην αντιμετώπιση της παγκόσμιας έλλειψης χειρουργών.