Otomasyon: Bu robot altı dikişle yarayı tek başına dikiyor
Bir robot için küçük bir sancı, robot bilimi için büyük bir adım: Kaliforniya Üniversitesi, Berkeley'deki araştırmacıların sunduğu ilerlemeyi bu şekilde ifade edebiliriz. Videoda, iki kollu bir robotun altı dikişle deri taklidi yaparak bir yarayı nasıl otonom bir şekilde diktiğini görebilirsiniz. İpliği gergin tutarak iğneyi yumuşak, uyumlu dokudan bir robot koldan diğerine geçirin.
Duyuru
Robotlar artık kasık fıtığı, koroner bypass gibi pek çok işlemde yer alsa da cerrahların yerini almıyor, yalnızca destekliyor. Bu yeni araştırma, ameliyathanede dikiş dikme ve sağlık ekibinin yükünü hafifletme gibi çok karmaşık görevler için daha otonom çalışabilen robotların önünü açıyor. Ancak dikiş robotu, ameliyathanenin ötesinde robotiğin diğer alanlarında da faydalı olabilir.
UC Berkeley araştırmacısı ve robot üzerinde çalışan laboratuvar başkanı Ken Goldberg, “Robot bilimi açısından bakıldığında, bu gerçekten zorlu bir manipülasyon görevidir” diyor.
Dikiş robotu mücadelesi
Robotun ameliyathanede kullanılması için önemli engellerin üstesinden gelmesi gerekiyor: Zor olan, örneğin iğneler gibi parlak veya yansıtıcı nesnelerin robotun görüntü sensörlerini bozabilmesidir. Ek olarak bilgisayarlar, deri ve iplik gibi “deforme olabilen” nesnelerin delindiğinde ve delindiğinde nasıl tepki vereceğini modellemede zorluk çekiyor. Bir iğneyi bir insan elinden diğerine ileri geri geçirmekten farklı olarak, bir iğneyi robotik kollar arasında hareket ettirmek büyük bir beceri gerektiren bir iştir.
Robot, zorlukların üstesinden gelmek için ortamı yakalamak üzere iki kamera kullanıyor. Araştırmacılar onu, iğnenin nerede olduğunu tanıyabilmesi ve hareket kontrolünü kullanarak bir nokta için gereken altı hareketin tamamını planlayabilmesi için onu bir sinir ağıyla eğitti.
Bu tür robotların ameliyathanelerdeki yaraları ve organları otonom bir şekilde dikebilmesi gerçeği hala gelecekte olacak bir şey. Ancak projede doktor ve araştırmacı olan Danyal Fer, dikiş sürecinin bir kısmının otomatikleştirilmesinin ciddi tıbbi potansiyel sunduğunu söylüyor.
Otomasyon için iyi bir aday olarak dikiş prosesi
Fer şöyle açıklıyor: “Ameliyat sırasında yapılacak çok şey var ve dikiş atmak çoğu zaman yapılması gereken son iş. Doktorlar dikiş atarken yorulabilirler. Yarayı düzgün kapatmazlarsa bu durum ortaya çıkabilir” zamanlar ve bir dizi başka komplikasyon. Dikiş atmanın da oldukça tekrarlayan bir görev olması nedeniyle Goldberg ve Fer, bunun otomasyon için iyi bir aday olduğunu düşündü.
Robot kullanımının hastalar için daha iyi sonuçlar mı sağladığı, yoksa dikişlerin daha hızlı iyileşip daha az yara izi mi bıraktığı: bu sorular hala cevapsızdır. Çünkü robotun başarısı dikkatle izlenmelidir: Altı nokta sayısı, bir insanın müdahale etmesine gerek kalmadan robotun kollarının gerçekleştirebileceği maksimum değerdi. Ortalama olarak deneylerde robot yalnızca yaklaşık üç puan almayı başardı. Test yarası, dirsek veya ayak bileği gibi vücudun yuvarlak kısımlarındaki yaralardan farklı olarak iki boyutla sınırlıydı. Ek olarak robot, organ dokusu veya hayvan derisi üzerinde değil, yalnızca tıp eğitiminde kullanılan bir tür sahte deri olan “hayaletler” üzerinde test edildi.
Araştırmaya dahil olmayan Johns Hopkins Üniversitesi'nden Axel Krieger, robotun özellikle iğneyi bulma, kavrama ve kollarına aktarma becerisinde etkileyici bir ilerleme kaydettiğini söyledi.
Krieger, “Samanlıkta iğne aramaya benziyor” diyor. “Gerçekten zor. Ne kadar ilerlediklerinden çok etkilendim.”
Krieger'in laboratuvarı robotik dikiş alanında ön sıralarda yer alıyor. Ancak ekip farklı bir yaklaşım benimsiyor. Berkeley araştırmacıları, laparoskopik cerrahi için birçok ameliyathanede kullanılan ortak bir robotik sistem olan da Vinci Araştırma Kiti ile çalışırken, Krieger'in laboratuvarı kendi sistemini, Akıllı Doku Otonom Robotunu (STAR) inşa etti.
Doku ve kan arasındaki farkı ayırt edin
2022 tarihli bir yayın, STAR'ın domuz bağırsaklarına başarılı bir şekilde dikiş yerleştirebildiğini gösterdi. Bu dikkat çekiciydi çünkü robotlar tipik olarak hayvan dokusu ve kan örneğindeki renkleri ayırt etmekte zorluk çekiyordu. Örneğin STAR sistemi, robota nereye gideceğini söyleyen kumaştaki kızılötesi sensörlerden ve dikişleri yerleştirmek için özel olarak tasarlanmış bir dikiş mekanizmasından yararlandı. Berkeley robotu bunun yerine daha az uzmanlaşmış Da Vinci sistemini kullanarak elle dikiş yapmak üzere tasarlandı.
Bu nedenle robotik cerrahların yükselişe geçmesi durumunda her iki araştırma yaklaşımı için de zorluklar listesi hala uzundur. Krieger, robotun cerrahlar için kullanımını kolaylaştırmak (işlevleri şu anda bir kod duvarının arkasında gizli) ve robotu çok daha küçük dikişleri kaldırabilecek şekilde eğitmek istiyor.
Goldberg, laboratuvarındaki robotun daha karmaşık yara türlerini dikmesini ve dikiş atma görevlerini daha hızlı ve doğru bir şekilde tamamlamasını istiyor. Laboratuvar yakında sahte deri testinden hayvan derisine geçiş yapacak. Tavuk derisi tercih edilir. “Güzel olan şey, süpermarketten tavuk satın alabiliyor olmanız” diyor. “İzne ihtiyacın yok.”
(Jle)
Haberin Sonu