バークレー大研究チーム、AI訓練ロボットが縫合に成功

Last Updated on 2024-07-12 09:59 by 門倉 朋宏

カリフォルニア大学バークレー校の研究者たちが開発したAI訓練を受けた外科用ロボットが、模擬皮膚上の単純な傷に対して自ら6つの縫合を行うことに成功しました。このロボットは、針を組織を通して別のロボットアームに渡す過程で糸の張力を保持する能力を示しました。現在、多くの医師がヘルニア修復や冠状動脈バイパスなどの手術でロボットの支援を受けていますが、これらは外科医を補助するためのものであり、置き換えるものではありません。この新しい研究は、縫合のような複雑で繊細なタスクをより自律的に行えるロボットへの進歩を示しています。

ロボットは2台のカメラを使用して周囲を認識し、ニューラルネットワークの訓練を受けた後、針の位置を特定し、縫合に必要な6つの動作を計画することができます。この技術は、縫合プロセスの一部を自動化することで、医療において重要な可能性を秘めています。縫合は繰り返し行われる作業であり、医師が疲労している可能性が高いため、適切に傷口を閉じないと治癒時間の延長やその他の合併症を引き起こす可能性があります。このロボットは、より良い患者の結果をもたらすかどうかはまだ開かれた質問ですが、平均して試行ごとに約3つの縫合を完了することができ、テストされた傷は体の丸い部分のような3次元のものではなく2次元に限定されていました。また、このロボットは医療訓練用の「ファントム」、つまり模擬皮膚上でのみテストされており、臓器組織や動物の皮膚ではありません。

ジョンズ・ホプキンス大学の研究者であるアクセル・クリーガー氏は、このロボットが針を見つけて掴む能力、そして腕から腕への針の移動能力において顕著な進歩を遂げたと評価しています。クリーガー氏の研究室は、異なるアプローチを持つロボット縫合の分野でリーダーですが、バークレーの研究者たちはより一般的なダ・ヴィンチ研究キットを使用しています。これらの研究者は、将来的にはより複雑な傷形状の縫合や、より速く正確な縫合タスクの完了を目指しています。近い将来、研究は模擬皮膚から動物の皮膚へと移行する予定で、鶏肉が好まれます。

【ニュース解説】

カリフォルニア大学バークレー校の研究チームが開発したAI訓練を受けた外科用ロボットが、模擬皮膚上での縫合に成功したというニュースです。このロボットは、自ら6つの縫合を行い、その過程で針を組織を通して別のロボットアームに渡すことができ、糸の張力を保持する能力を示しました。現在、多くの手術でロボットが外科医を補助していますが、この研究は縫合という複雑なタスクをより自律的に行えるロボットの開発への一歩を示しています。

このロボットは、2台のカメラを用いて周囲を認識し、ニューラルネットワークによる訓練を経て、針の位置を特定し、縫合に必要な動作を計画します。縫合は医療現場で繰り返し行われる作業であり、医師が疲労している際には適切に傷口を閉じることが難しくなることがあります。そのため、このプロセスの一部を自動化することは、治癒時間の短縮や合併症のリスク低減につながる可能性があります。

しかし、このロボットが実際の医療現場で使用されるにはまだ多くの課題があります。例えば、テストされた傷は2次元のものに限定されており、実際の体の丸い部分のような3次元の傷に対応できるかは不明です。また、現在は模擬皮膚でのテストのみであり、実際の臓器組織や動物の皮膚でのテストはこれからです。

この技術の発展は、手術の質の向上や医師の負担軽減に寄与する可能性がありますが、同時に、ロボットが人間の医師を完全に置き換えることはないという点が強調されています。ロボットが縫合などの特定のタスクを担うことで、医師はより複雑な判断や手術の他の部分に集中できるようになるかもしれません。しかし、ロボットの導入には高いコストがかかること、技術的な障壁、そして医療現場での受け入れの問題など、多くの課題が伴います。

長期的には、このような技術の発展が医療の質を向上させ、患者の回復を早めることに貢献する可能性があります。しかし、そのためには、技術的な進歩だけでなく、医療倫理や規制、教育の面でも慎重な検討が必要です。

from Watch this robot as it learns to stitch up wounds.