Chirurdzy z powodzeniem zdalnie sterowali robotem chirurgicznym SpaceMIRA na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej podczas próbnej operacji
Pół tuzina chirurgów zebranych w siedzibie Virtual Incision z powodzeniem zakończyło operację na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej, zdalnie sterując robotem chirurgicznym SpaceMIRA. Jest to pierwsza operacja wspomagana robotem (RAS) przeprowadzona na ISS przy użyciu zminiaturyzowanego robota.
RAS jest używany od dziesięcioleci, ale obecnie używane roboty są nieporęczne i skomplikowane w konfiguracji. Ogranicza to zastosowanie chirurgii robotycznej do szpitali, które mogą przeznaczyć duże sale operacyjne i zapewnić intensywne szkolenia.
Firma Virtual Incision opracowała MIRA - miniaturowy RAS, który waży około 2 funtów i może być skonfigurowany w mniej niż 10 minut przez personel chirurgiczny po krótkim szkoleniu. Robot o długości 30 cali mieści się w pudełku wielkości kuchenki mikrofalowej i posiada dwa ramiona do chwytania tkanek lub narzędzi. Wbudowana kamera z oświetleniem pozwala chirurgom widzieć pole operacyjne.
Po otrzymaniu grantu NASA, firma Virtual Incision dostosowała MIRA, aby stworzyć SpaceMIRA. Ponieważ sygnały radiowe są opóźnione o 2/3 do 3/4 sekundy, podróżując 250 mil do ISS, ruchy robotycznej ręki zostały zmniejszone w celu uzyskania lepszej dokładności chirurgicznej. W eksperymencie chirurdzy z powodzeniem chwycili, pociągnęli i przecięli 10 gumek zamiast prawdziwej tkanki.
Roboty MIRA są w fazie rozwoju, więc są obecnie klasyfikowane jako badane urządzenia medyczne w Ameryce i nie są dostępne w sprzedaży. Problem opóźnienia czasowego musi zostać rozwiązany, zanim chirurgia robotyczna na odległość będzie mogła odnieść sukces. W międzyczasie czytelnicy mogą zbudować własne ramiona robotyczne za pomocą zestawów takich jak ten na Amazon.
Źródło(a)
Robot chirurgiczny przeszedł test kosmiczny śpiewająco
Leslie Reed | Komunikacja i marketing uniwersytecki
Houston, mamy zdalną chirurgię!
W teście, w którym wzięło udział pół tuzina chirurgów z całych Stanów Zjednoczonych, miniaturowy robot stworzony na University of Nebraska-Lincoln pomyślnie ukończył symulację chirurgiczną na pokładzie Międzynarodowej Stacji Kosmicznej.
"Proszę powiedzieć astronautom, że mają dziś sześciu dodatkowych chirurgów" - powiedział Yuman Fong, chirurg wątroby z City of Hope Cancer Center w Los Angeles, obserwując chirurga z Houston kierującego robotem za pomocą ręcznych i nożnych elementów sterujących z konsoli w siedzibie Virtual Incision w Lincoln, prywatnej firmy stworzonej w celu opracowania robota MIRA.
"Jeśli kiedykolwiek będą nas potrzebować w przyszłości, dotarcie tam zajmie nam mniej niż sekundę"
Wideo: Robot chirurgiczny opracowany w Nebrasce startuje w kosmos
MIRA - skrót od Miniaturized In Vivo Robotic Assistant - został opracowany pod kierownictwem Shane'a Farritora z UNL, profesora inżynierii Lederera i współzałożyciela Virtual Incision. Jest to jedyne na świecie urządzenie do chirurgii robotycznej o niewielkich rozmiarach. Zespół badawczy z Nebraski wykorzystał unikalną konstrukcję MIRA do stworzenia SpaceMIRA, iteracji, która umożliwia zaprogramowane, a także zdalne tryby operacji na duże odległości.
"Sukces SpaceMIRA na stacji kosmicznej orbitującej 250 mil nad Ziemią wskazuje, jak przydatne może być dla placówek opieki zdrowotnej na ziemi" - powiedział Farritor.
Farritor i doktorantka Rachael Wagner uzyskali dofinansowanie z programu NASA Nebraska Experimental Program to Stimulate Competitive Research (EPSCoR) na wysłanie robota na Międzynarodową Stację Kosmiczną. Robot wystartował 30 stycznia ze stacji kosmicznej Cape Canaveral na Florydzie na pokładzie rakiety SpaceX przewożącej pojazd towarowy Northrop Grumman.
Dzięki uprzejmości
| NASAAstronauta i inżynier lotu Loral O'Hara wyciągnął pudełko SpaceMIRA, aby sprawdzić połączenia, otworzył je, aby usunąć piankę opakowaniową i ponownie zamknął.
Jest to pierwszy robot chirurgiczny na pokładzie stacji kosmicznej i jeden z pierwszych przypadków testowania zdalnych zadań chirurgicznych w kosmosie.
Wagner, która robi doktorat z inżynierii biomedycznej na University of Nebraska-Lincoln, służyła jako "kontrola misji", komunikując się z Centrum Operacyjnym NASA w Marshall Space Flight Center w Huntsville w Alabamie podczas symulowanej operacji 10 lutego. Później na krótko przejęła kontrolę nad robotem, gdy chirurdzy oklaskiwali ją jako pierwszą kobietę obsługującą SpaceMIRA w kosmosie.
SpaceMIRA, która ma około 30 cali długości i waży około 2 funtów, wykonywała swoje manewry wewnątrz szafki eksperymentalnej wielkości kuchenki mikrofalowej. Cylindryczne urządzenie, które wygląda trochę jak przerośnięty mikser w sztyfcie, jest zwieńczone dwoma ramionami - lewe jest wyposażone w chwytak, a prawe w nożyczki. Zintegrowana, przegubowa kamera umożliwia operatorowi obserwowanie robota podczas pracy.
Podczas demonstracji chirurgicznej, opóźnienie sygnału wahało się od dwóch trzecich do trzech czwartych sekundy, aby działanie w centrum sterowania zostało wykonane przez robota na pokładzie Stacji Kosmicznej.
Craig Chandler | Komunikacja i marketing uniwersyteckiRachael Wagner, doktorantka inżynierii biomedycznej w Nebrasce, rozmawia z kontrolą misji NASA w Huntsville w Alabamie, przygotowując test robota chirurgicznego na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej.
Aby zrekompensować opóźnienie, inżynierowie eksperymentowali z różnymi współczynnikami skalowania dla ziemskich elementów sterujących, tak aby większe ruchy na Ziemi skutkowały mniejszymi ruchami robota.
"Trzeba trochę poczekać na ruch, to zdecydowanie wolniejsze ruchy niż te, do których jest się przyzwyczajonym na sali operacyjnej" - powiedział Michael Jobst, chirurg jelita grubego z Lincoln, gdy po raz pierwszy zasiadł za sterami.
Jobst uczestniczył w 15 wcześniejszych zabiegach z użyciem MIRA, w tym wykorzystał go w badaniu klinicznym z 2021 roku do usunięcia części okrężnicy pacjenta podczas zabiegów w Bryan LGH Medical Center w Lincoln w 2021 roku. Doświadczenie Jobsta pokazało, jak zręcznie manewrował urządzeniem i jego ramionami wewnątrz szafki.
Kilku chirurgów powiedziało, że byli pod wrażeniem, że spaceMIRA może działać w kosmosie. Ale to potencjalna użyteczność robota na Ziemi naprawdę ich ekscytuje.
"To wielki skok dla chirurgii" - powiedział Ted Voloyiannis z Texas Oncologists w Houston. Voloyiannis przeprowadził ponad 2000 operacji z użyciem robotów w ciągu ostatnich 15 lat. Jednak powszechnie stosowane obecnie roboty chirurgiczne są znacznie większe, zajmując całe pomieszczenie.
"Ten robot jest bardziej dostępny" - powiedział. "Łatwiej się na nim szkolić i będzie dostępny dla małych społeczności bez wyspecjalizowanych chirurgów"
Craig Chandler | Komunikacja i marketing uniwersyteckiDr Michael Jobst, specjalista chirurgii jelita grubego w Lincoln, jest oklaskiwany po wykonaniu pierwszych chirurgicznych cięć robotycznych na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej.
Podczas gdy duży monitor po prawej stronie centrum sterowania pokazywał wiele widoków Ziemi ze Stacji Kosmicznej, ekrany po lewej stronie pomieszczenia zapewniały operatorowi robota widok rąk robota i stacji roboczej wewnątrz jego skrzynki. Na metalowych panelach po lewej, prawej stronie i pośrodku przed robotem znajdowało się łącznie 10 gumowych taśm. W symulacji ruchów, napięcia i tekstury tkanki podczas operacji, zadaniem chirurgów było manewrowanie robotem w odpowiedniej pozycji i użycie jego "rąk" do chwycenia opaski, naciągnięcia jej i przecięcia.
Po przecięciu każdego pasma z przodu i z tyłu, w sumie 20 możliwych cięć, jego wciąż przymocowane końce unosiły się prawie nieruchomo w mikrograwitacji. Podczas krótkiej sesji orientacyjnej prowadzonej przez inżyniera Virtual Incision, Lou Cubricha, chirurdzy zostali ostrzeżeni, aby nie przecinać pasm na wiele kawałków i nie ryzykować złamania robota poprzez uderzenie go w boki i tył szafki eksperymentalnej. Wszelkie luźne odłamki mogłyby okazać się katastrofalne dla Stacji Kosmicznej.
"To jest po prostu niesamowite" - powiedział Dmitry Oleynikov, główny chirurg Virtual Incision, manewrując robotem spaceMIRA. Oleynikov jest współzałożycielem Virtual Incision i współpracował z Farritorem przy opracowywaniu robota.
"Wygląda na to, że robił pan to już wcześniej" - skomentował jeden z obserwatorów.
"Nie robiłem tego w kosmosie!" Odpowiedział Oleynikov.
Craig Chandler | Komunikacja uniwersytecka i marketingNebraska Profesor inżynierii i współzałożyciel Virtual Incision, Shane Farritor, używa robota chirurgicznego, podczas gdy dr Dmitry Oleynikov obserwuje.
