Robot menjahit jaringan dengan sendirinya, sebuah langkah menuju OR yang lebih otomatis

Didampingi oleh Dr. Dijahit oleh robot suatu hari nanti mungkin menjadi kenyataan: Para ilmuwan telah menciptakan sistem robot yang melakukan hal yang sama pada hewan hidup tanpa dokter sungguhan yang melakukan hal tersebut.

Sama seperti para insinyur yang merancang mobil self-driving, penelitian yang dilakukan Rabu ini merupakan bagian dari gerakan menuju robot bedah otonom, yang menghilangkan tangan ahli bedah dari tugas-tugas tertentu yang dapat dilakukan oleh mesin sendiri.

Tidak, dokter tidak akan meninggalkan tempat tidur – mereka seharusnya mengawasi, ditambah lagi mereka akan menangani sisa operasi. Perangkat juga belum siap untuk ruang operasi.

Namun dalam pengujian kecil yang menggunakan babi, lengan robotik tersebut bekerja setidaknya sama baiknya, dan dalam beberapa kasus sedikit lebih baik, dibandingkan beberapa ahli bedah pesaing dalam menjahit jaringan usus, para peneliti melaporkan dalam jurnal Science Translational Medicine.

“Tujuannya bukan untuk menggantikan ahli bedah,” kata Dr. Peter CW Kim dari Children’s National Health System di Washington, seorang ahli bedah anak yang memimpin proyek tersebut. “Jika Anda memiliki alat cerdas yang bekerja sama dengan seorang ahli bedah, dapatkah alat tersebut meningkatkan hasilnya? Itulah yang kami lakukan.”

Jika Anda pernah mendengar tentang mesin seperti sistem Da Vinci yang populer, Anda mungkin mengira robot sudah berfungsi. Tidak terlalu. Saat ini, banyak rumah sakit menawarkan operasi dengan bantuan robot di mana ahli bedah menggunakan mesin sebagai alat yang mereka kendalikan dengan tangan, biasanya untuk bekerja melalui lubang kecil di tubuh. Namun operasi dengan bantuan robot masih menjadi kontroversi karena beberapa penelitian menunjukkan bahwa operasi ini dapat menimbulkan biaya yang lebih tinggi tanpa hasil yang lebih baik.

Jadi mengapa perlu dikembangkan robot otonom generasi berikutnya? Para pendukungnya berpendapat ada kalanya presisi mesin bisa melebihi tangan manusia.

Proyek yang dilaksanakan pada hari Rabu ini adalah “langkah kecil pertama menuju otonomi yang sebenarnya,” kata Dr. Umamaheswar Duvvuri dari University of Pittsburgh Medical Center, seorang ahli bedah kepala dan leher serta spesialis robotika yang tidak terlibat dalam pekerjaan baru ini.

Tapi jangan berharap untuk melihat dokter meninggalkan seluruh operasi dalam jumlah robot, ia memperingatkan.

Karena dirancang untuk melakukan satu tugas tertentu—menjahit kain—mesin ini mirip dengan tren otomasi di industri lain. Misalnya, lengan robotik melakukan pengelasan dan pengecatan di sebagian besar jalur perakitan mobil Amerika. Mereka dapat menemukan inventaris di gudang. Dari sudut pandang pengemudi, banyak mobil kini mampu memperingatkan pengemudi ketika mereka terlalu dekat dengan mobil di depan, atau mengambil kendali dan mengerem untuk menghindari kecelakaan.

Sistem STAR baru – singkatan dari Smart Tissue Autonomous Robot – bekerja seperti mesin jahit yang dapat diprogram.

Tim Kim di Institut Inovasi Bedah Anak Sheikh Zayed mengambil lengan robot standar dan melengkapinya dengan peralatan tambahan ditambah teknologi pencitraan pintar yang memungkinkannya mengikuti jaringan bergerak dalam 3-D dan setara dengan penglihatan malam. Mereka menambahkan sensor untuk membantu memandu setiap jahitan dan mengetahui seberapa kencang tarikannya.

Dokter bedah menempatkan penanda neon pada jaringan yang akan dijahit, dan robot membidik sementara dokter mengawasi.

Sekarang ujiannya: Bisakah STAR menyambungkan kembali potongan tubular dari jaringan usus babi, seperti dua ujung selang taman? Setiap operasi jaringan lunak sulit dilakukan dengan mesin karena jaringan tersebut mudah berpindah dari tempatnya. Dan jahitan pada sambungan ini harus dipasang dengan tepat untuk menghindari kebocoran atau penyumbatan, sebuah tantangan bahkan bagi para ahli.

Para peneliti menguji robot STAR terhadap operasi terbuka, bedah minimal invasif, dan bedah dengan bantuan robot menggunakan potongan usus babi di luar tubuh hewan serta pada lima babi hidup namun dibius.

Dengan ukuran tertentu – konsistensi jahitan dan kekuatan jahitan untuk menghindari kebocoran – “kami mengungguli para ahli bedah,” kata insinyur anak Ryan Decker.

Pendekatan STAR tidaklah sempurna. STAR harus melakukan reposisi jahitan lebih sedikit dibandingkan ahli bedah yang melakukan penjahitan invasif minimal atau dengan bantuan robot. Namun pada hewan hidup, robot membutuhkan waktu lebih lama dan membuat beberapa kesalahan penjahitan, sedangkan ahli bedah yang menjahit dengan tangan tidak melakukan kesalahan apa pun.

Kim, yang timnya telah mengajukan paten pada sistem tersebut, mengatakan robot tersebut dapat dipercepat. Dia berharap untuk memulai studi pada manusia dalam dua atau tiga tahun.