Où est le docteur? robots chirurgicaux de nouvelle génération


Où est le docteur? robots chirurgicaux de nouvelle génération

À mesure que les robots guidés par un médecin fonctionnent systématiquement chez les patients dans la plupart des grands hôpitaux, le robot de la prochaine génération pourrait éliminer un élément surprenant de ce scénario - le médecin.

Les études de faisabilité menées par les ingénieurs biologiques de la Université Duke ont démontré qu'un robot - sans aucune aide humaine - peut localiser une lésion artificielle ou fantôme dans des organes humains simulés, guider un appareil à la lésion et prendre plusieurs échantillons pendant une session unique. Les chercheurs croient que, à mesure que la technologie est développée, les robots autonomes pourraient un jour effectuer de nombreuses tâches chirurgicales plus simples.

"Plus tôt cette année, nous avons démontré qu'un robot dirigé par l'intelligence artificielle peut localiser des calcifications et des kystes simulés dans des tissus mammaires simulés avec une répétabilité et une précision élevées", a déclaré Kaicheng Liang, un ancien étudiant au laboratoire de Stephen Smith, directeur de la Duke University Ultrasound Transducer Group à la Pratt School of Engineering et membre principal de l'équipe de recherche. "Maintenant, nous avons montré que le robot peut échantillonner jusqu'à huit points différents dans le tissu de prostate humain simulé".

Les résultats de la recherche Duke apparaissent dans le numéro actuel du journal Imagerie par ultrasons . Une étude antérieure rapportée dans le numéro de janvier de la revue Ultrasound in Medicine and Biology décrit les résultats de l'équipe de Duke sur le tissu mammaire simulé. Dans les deux expériences, des seins entiers de dinde ont été utilisés. Les seins de dinde brut sont couramment utilisés dans la recherche médicale parce que le tissu ressemble beaucoup à celui des humains en texture et en densité, et ils semblent semblables lorsqu'ils sont scannés par des ultrasons.

L'équipe de Duke a combiné une version "souped-up" d'un bras robot existant avec un système d'échographie de son propre design. L'échographie sert de «yeux» du robot en collectant des données à partir de son analyse et en localisant sa cible. Le robot est «contrôlé» non par un médecin, mais par un programme d'intelligence artificielle qui prend l'information en temps réel en 3-D, le traite et donne les commandes spécifiques au robot à effectuer. Le bras robot a une "main" mécanique qui peut manipuler le même dispositif de plongée biopsie que les médecins utilisent pour atteindre une lésion et prélever des échantillons.

Dans la dernière série d'expériences, le robot a guidé le plongeur à huit endroits différents sur le tissu prostatique simulé dans 93 pour cent de ses tentatives. Ceci est important car plusieurs échantillons peuvent également déterminer l'étendue de toute lésion, a déclaré Smith.

Smith croit que les procédures médicales de routine, comme les biopsies dans d'autres tissus dans le corps, seront effectuées à l'avenir avec un minimum d'orientation humaine, et plus facilement et moins cher pour les patients.

Un défi important à surmonter est la rapidité de l'acquisition et du traitement des données, même si les chercheurs sont convaincus que des processeurs plus rapides et de meilleurs algorithmes aborderont ce problème. Pour être cliniquement utile, toutes les actions du robot devraient être en temps réel, ont indiqué les chercheurs.

"L'une des beautés de ce système est que tous les composants matériels sont déjà sur le marché", a déclaré Smith. "Nous croyons que c'est la première étape pour montrer que, avec quelques modifications, des systèmes comme celui-ci peuvent être construits sans devoir Développer une nouvelle technologie à partir de rien ".

Des progrès dans la technologie des ultrasons ont rendu ces dernières expériences possibles, ont déclaré les chercheurs, en générant des images en 3D détaillées en 3 temps en temps réel. L'équipe de Duke a une longue expérience de la modification de l'échographie bidimensionnelle traditionnelle - comme celle utilisée pour l'image des bébés dans l'utérus - dans les scans 3-D les plus avancés. Le laboratoire Duke a inventé la technique en 1991.

"Nous testons maintenant le robot sur un mannequin humain assis à la table d'examen dont la poitrine est contrainte dans une coupe de soutien-gorge rigide", a déclaré Smith. "Le sein est composé de tissu de poitrine de dinde avec un raisin intégré pour simuler une lésion. La prochaine étape est de passer à un sein humain excisé."

La recherche dans le laboratoire de Smith est soutenue par les National Institutes of Health. D'autres membres de l'équipe étaient Edward Light et A.J. Roberts de Duke et Daniel von Allmen du Centre médical de l'hôpital pour enfants de Cincinnati.

Source: Duke University

Reconstruction mammaire assistée d'un robot, chirurgie mammaire (Médical Et Professionnel Video 2020).

Section Des Questions Sur La Médecine: Pratique médicale