在没有人类指导的情况下，机器人对猪的软组织进行了腹腔镜手术，这是向机器人为人类患者实施全自动手术的目标迈出的重要一步。近日，一篇发表于《科学·机器人》的论文报道了由约翰·霍普金斯大学研究人员取得的最新进展——升级版的智能组织自主机器人（STAR）。

领导这项研究的约翰·霍普金斯大学工程学院教授Axel Krieger说：“研究结果表明，STAR可以自主重新连接肠道的两端，而这是自动化手术中最复杂且最精细的任务之一。STAR 在4只动物身上做了手术，结果明显优于人类的手术操作。”

肠道吻合术是一项需要高水平重复运动和精确度的手术。连接肠道的两端可以说是胃肠手术中最具挑战性的一步，需要外科医生准确、平滑地进行缝合。即使是最轻微的手部颤抖或缝线错位也可能导致缝合泄漏，而这可能会给患者带来灾难性的并发症。

▲STAR机器人正在实施手术（图片来源：约翰·霍普金斯大学）

2016年，Krieger教授与约翰·霍普金斯大学的Jin Kang教授和华盛顿特区国家儿童医院的研究者合作，打造了STAR机器人。作为一套视觉引导系统，STAR机器人专门用于缝合软组织。它能准确地修复猪的肠道，但需要较大的切口才能进入肠道，并需要较多的人类指导。而研究团队最新的工作对STAR进行了迭代升级。

▲STAR迭代升级提高手术精确度（图片来源：参考资料[1]）

该团队为 STAR 配备了新功能，包括专门的缝合工具和最先进的成像系统，可更准确地看到手术区域，增强了自主性，提高了手术精确度。

软组织手术对机器人来说尤其困难，因为手术可能出现不可预测的突发情况，这需要机器人能够快速适应来应对意外的困难。而STAR有一个新颖的控制系统，可以像人类外科医生一样实时调整手术计划。

▲STAR手术结果明显优于人类的手术操作（图片来源：参考资料[1]）

STAR的特别之处在于，它是第一个在软组织中规划、调整和执行手术计划、且人工干预最少的机器人系统。

研究人员开发了一种基于结构光的三维内窥镜和一种基于机器学习的跟踪算法，两者共同指导 STAR工作。先进的三维机器视觉系统使智能手术机器人更聪明、更安全。

随着医学领域涌现出更多的腹腔镜手术方法，有一个为此类手术设计的自动化机器人系统来提供帮助非常重要。机器人吻合术确保每位患者在接受手术时都有更高的精确度，而不受外科医生手术技能的影响。这将使手术结果更可预测、更一致。

参考资料：

[1] Hamed Saeidi et al, (2022) Autonomous robotic laparoscopic surgery for intestinal anastomosis. Science Robotics DOI: 10.1126/scirobotics.abj2908

[2] Robot performs first laparoscopic surgery without human help. Retrieved Jan. 27, 2022 from https://techxplore.com/news/2022-01-robot-laparoscopic-surgery-human.html

原标题：这场成功的手术，没有一位医生参与