Het recept voor de perfecte robotchirurg

De da Vinci-robot van Intuitive Surgical is een technisch wonder. Vorig jaar werden in de VS bijna een half miljoen operaties uitgevoerd door chirurgen die de grote, precieze armen controleerden. Een op de vier Amerikaanse ziekenhuizen heeft een of meer van de machines, die de meeste robotoperaties wereldwijd uitvoeren en die minimaal invasieve chirurgie gemeengoed maken.





Maar wanneer leidinggevenden van Werkwoord Chirurgisch , een geheime joint venture tussen Alphabet en Johnson & Johnson, gepresenteerd op de robotica-industrieconferentie RoboBusiness eind vorige maand lieten ze de da Vinci kreupel klinken.

Een diagram uit een octrooiaanvraag toont een robot die bedoeld is om wendbaarder te zijn dan die op de markt.

De machine van Intuitive, met een gemiddelde verkoopprijs van $ 1,54 miljoen, is te duur en omvangrijk, mopperden ze. Pablo Garcia Kilroy, de vice-president van onderzoek en technologie van Verb, klaagde dat da Vinci weliswaar een indrukwekkend hulpmiddel is, maar dat het een dom instrument is dat de chirurgie niet ingrijpend heeft veranderd. Hij zei dat hoewel het chirurgen in staat stelt zeer delicate bewegingen uit te voeren, het niet helpt bij de cognitieve vaardigheden die de beste chirurgen onderscheiden.



Chirurgie is meer dan alleen hand-oogcoördinatie, zei Garcia. Het gaat erom hoe goed u de anatomie waarneemt - tumoren, zenuwen en bloedvaten - en uw strategie [tijdens een operatie]. Toen hem werd gevraagd om commentaar te geven op de observaties van Verb over zijn technologie, zei Paige Bischoff, vice-president van Intuitive Global Public Affairs, dat 'veel' van de 3,5 miljoen da Vinci-procedures tot nu toe voor kanker of complexe operaties waren.

Werkwoord beweert een product te ontwikkelen dat robotchirurgie veel krachtiger en op grotere schaal zal gebruiken dan de da Vinci heeft. Garcia heeft dat product niet beschreven en het bedrijf heeft gezegd dat een werkend prototype dat dit jaar moet worden voltooid, niet publiekelijk zal worden onthuld. Maar Garcia heeft de belangrijkste kenmerken uiteengezet die Verb denkt dat een robotchirurg van de volgende generatie nodig heeft. Octrooien die hem als mede-uitvinder vermelden, bieden verdere aanwijzingen.

Een van de prioriteiten van Verb is om kunstmatige intelligentie te gebruiken om chirurgen te helpen interpreteren wat ze in een patiënt zien. Bestaande robots laten chirurgen gewoon naar een videofeed kijken. Garcia zei dat kunstmatige neurale netwerken zoals die welke Google gebruikt voor het zoeken naar afbeeldingen een feed kunnen annoteren met anatomische gegevens en begeleiding, zoals informatie over de grenzen van een tumor. Dat zou elke chirurg een expertiseniveau kunnen geven dat meestal alleen verkregen kan worden na ervaring met duizenden gevallen.



Verb heeft gezegd dat zijn robot aanzienlijk goedkoper zal zijn dan een da Vinci. Garcia zei dat hij het ook veel kleiner wil maken en dat het verbinden van chirurgische robots via internet het mogelijk zou maken om hun vaardigheden en de begeleiding die ze chirurgen kunnen bieden snel te verbeteren.

Google-onderzoekers hebben onlangs robotsoftware gekregen om complexe vaardigheden sneller te leren door meerdere robotarmen hun ervaringen te laten delen (zie Google Builds a Robotic Hive-Mind Kindergarten). We zien een soortgelijke dynamiek gebeuren in de chirurgie, zei Garcia.

De robottechnologie van Verb is al bijna vier jaar in ontwikkeling, hoewel het bedrijf pas in augustus 2015 werd opgericht. De joint venture is ontstaan ​​door een project van Verily, voorheen bekend als Google Life Sciences, en Ethicon, een bedrijf voor medische apparatuur dat eigendom is van Johnson & Johnson. Ethicon had gewerkt aan chirurgische robotica met non-profit onderzoekslaboratorium SRI International, en Verb licentie voor die technologie .



Sommige werknemers van Verb, waaronder Garcia en de onderzoeksdirecteur van het bedrijf, Karen Shakespear Koenig, werkten eerder bij SRI. Het paar behoort tot de auteurs van patenten uit 2013 die een hyperdexterous chirurgisch systeem en een compacte robot pols .

De documenten beschrijven systemen met meer mobiele gewrichten dan chirurgische robots op de markt, en zeggen dat dit kleinere, meer capabele robots mogelijk zou maken. Ze beweren dat dit één probleem met bestaande robots zou voorkomen: ze kunnen bepaalde dode zones van een patiënt niet bereiken, omdat hun omvangrijke armen de manoeuvreerbaarheid beperken. SRI weigerde uit te werken welke technologieën het in licentie heeft gegeven aan Verb.

Umamaheswar Duvvuri , een assistent-professor en directeur van robotchirurgie voor hoofd- en nekchirurgie aan de University of Pittsburgh School of Medicine, zegt dat Verb terecht een grote kans heeft geïdentificeerd om zowel een bedrijf op te bouwen als de gezondheidszorg te verbeteren.



De da Vinci wordt bijna uitsluitend gebruikt voor slechts een handvol veelvoorkomende, relatief eenvoudige procedures, zoals prostaatoperaties en hysterectomieën, zegt hij. Sommige onderzoeken hebben aangetoond dat de robot verbetert niet significant patiëntuitkomsten of kosten. Het non-profit ECRI Institute beschrijft klinisch bewijs over de kwaliteit van resultaten als: laag tot matig .

Robotsystemen die zowel het denken van een chirurg als de motorische controle vergroten, hebben een betere kans om voor een breder scala aan operaties te worden gebruikt en de resultaten te verbeteren, zegt Duvvuri. Dit is het soort aanpak dat we nodig hebben als we erachter willen komen hoe we van een goede chirurg een geweldige chirurg kunnen maken en betere zorg voor de patiënt kunnen bieden, zegt hij.

Garcia van Verb ziet ook in staat om de productiviteit van chirurgie aanzienlijk te verhogen door chirurgische robots met een zekere mate van automatisering te maken. Eén chirurg kan mogelijk toezicht houden op meerdere theaters, bemand door robots en minder geschoold personeel, zei hij.

zich verstoppen