Robot dalam Bedah Menjadi Masa Depan Operasi Medis

Bedah robotik adalah prosedur pembedahan yang dilakukan oleh dokter bedah yang menggunakan instrumen robotik. Anggota tubuh robotik pada perangkat tersebut mampu menampung instrumen bedah yang sangat kecil. Dengan menggunakan pengendali dan layar tampilan, dokter mengendalikan anggota tubuh robotik. Dokter bedah tidak tergantikan oleh bedah robotik. Ini hanyalah salah satu dari sekian banyak metodologi yang mereka gunakan.

Penyedia layanan kesehatan menggunakan operasi robotik sebagai metode untuk prosedur invasif minimal.

Teknologi ini terdiri dari tiga komponen utama:

• Lengan robot yang mampu memegang instrumen kecil.
• Kamera definisi tinggi yang menawarkan tampilan 3D yang diperbesar dan ditingkatkan dari area bedah.
• Konsol bedah yang memungkinkan dokter bedah mengatur gerakan kamera dan instrumen. Kontrolnya mengingatkan pada gamepad yang ditemukan dalam gim arkade.

Dokter bedah tidak tergantikan oleh operasi robotik. Itu hanyalah salah satu dari banyak teknik yang mereka gunakan untuk melaksanakan prosedur. Kenyataannya, penelitian menunjukkan bahwa operasi robotik menghasilkan hasil yang sebanding dengan operasi laparoskopi.

Banyak spesialis menggunakan operasi dengan bantuan robot, termasuk:

• Dokter bedah umum
• Dokter bedah otak dan tulang belakang
• Dokter bedah kardiotoraks
• Dokter bedah kolorektal
• Dokter bedah gastrointestinal
• Dokter bedah ginekologi
• Ahli urologi

Contoh operasi robotik:

Beberapa jenis operasi yang dibantu robot yang paling umum meliputi:

• Apendektomi
• Kolektomi
• Pengangkatan kantong empedu
• Bypass lambung
• Perbaikan hernia
• Histerektomi
• Perbaikan katup mitral
• Pankreatektomi

Kita dapat mengantisipasi bahwa sistem bedah robotik yang akan datang akan mulai menawarkan platform terpusat untuk penerapan teknologi yang sudah ada dan yang sedang berkembang. 

Pencitraan terpadu, navigasi, dan peningkatan sensorik mudah dibayangkan dalam iterasi sistem telesurgical yang akan datang. Pengenalan simulasi untuk kemampuan pelatihan khusus pasien dan pelatihan keterampilan umum juga masuk akal. 

Pengurangan skala pengoperasian sistem ini merupakan kemajuan signifikan lainnya dalam teknologi robotik. Skala fisik sistem saat ini sebagian besar tidak berubah dibandingkan dengan prosedur manual konvensional, meskipun faktanya sistem tersebut telah meningkatkan kinerja dokter bedah dalam prosedur yang ada.

Robotika memiliki kapasitas untuk mengurangi ukuran tindakan dokter bedah, yang memungkinkan pelaksanaan manipulasi bedah skala mikro bersama dengan komputer. Ini akan memfasilitasi prosedur yang saat ini tidak dapat dicapai karena keterbatasan kekuatan manusia dan resolusi posisi. 

Ada kemungkinan bahwa kinerja dan kemudahan perakitan mekanisme mekanis akan dijamin oleh integrasi desain yang dapat diskalakan dan material baru serta proses manufaktur sebagai hasil dari kemajuan dalam miniaturisasi.

Banyak aplikasi baru untuk robotika dalam bidang kedokteran akan dihasilkan dari penggunaan mekanisme yang lebih kecil. Integrasi teknologi robotika untuk mengembangkan "kateter aktif" dengan tingkat kontrol yang tinggi dapat sangat menguntungkan untuk intervensi berbasis kateter. Pengarahan kateter aktif secara signifikan lebih tepat daripada kateter pasif yang tidak terkontrol. 

Perangkat ini berpotensi bermanfaat dalam diagnostik invasif minimal dan/atau perawatan anatomi yang sangat jauh yang tidak dapat dijangkau dengan cara lain. 

Selama beberapa waktu, ada tren menuju perawatan bedah yang lebih spesifik dan kurang invasif. Perawatan bedah menjadi semakin terfokus saat kita merenungkan ahli bedah "tulang gergaji" dari Perang Saudara AS, dan mesin yang lebih kecil hanyalah langkah lain dalam perjalanan itu.

Sensor dan aktuator diperlukan dalam skala yang jauh lebih kecil untuk mengoperasikan perangkat robotik mini. Perkembangan terkini dalam sistem mikromekanik-elektronik (MEMS) memberikan optimisme untuk memenuhi persyaratan ini. MEMS adalah perangkat mikro-terintegrasi yang mengintegrasikan komponen mekanis dan listrik.

Perangkat MEMS dan perangkat skala nano berpotensi berfungsi secara independen dan menyediakan lebih dari sekadar dukungan untuk instrumen makroskopis. 

Bayangkan mesin yang sangat kecil sehingga dapat ditampung dalam satu sel hidup atau melintasi tubuh melalui sirkulasi, memanfaatkan komputer terpasang untuk menavigasi. 

Robot dapat direkayasa untuk memperbaiki DNA yang telah rusak pada tingkat paling mikroskopis. Beberapa peneliti berpendapat bahwa robot dapat direkayasa secara khusus untuk berfungsi sebagai antibodi terhadap virus dan strain bakteri yang resistan terhadap pengobatan yang saat ini sedang dicoba ditemukan oleh para ahli biologi. 

Sistem pengiriman obat yang sangat presisi akan tercipta. Perangkat implan yang dapat berfungsi sebagai laboratorium mikro akan ditanamkan pada pasien diabetes melitus untuk memantau kadar glukosa secara terus-menerus dan memberikan insulin sesuai kebutuhan. Ini akan diterapkan dalam skala yang sedikit lebih besar.

Kemampuan komputasi merupakan elemen yang sangat penting dari setiap sistem robotik. Pemanfaatan komputasi untuk menanamkan perilaku kecerdasan buatan (AI) pada robot telah menjadi subjek penelitian yang ekstensif. 

Manusia memperoleh pengetahuan melalui pengalaman dan, yang paling penting, melalui tindakan membuat kesalahan. Setiap tahun, dokter memperoleh pengetahuan dengan meniru kesalahan pendahulu mereka. 

Namun, kesalahan menimbulkan pengeluaran yang besar. Salah satu motivasi utama pengembangan aplikasi AI untuk kedokteran adalah untuk mencegah dokter belajar melalui kesalahan saat melakukan tugas-tugas penting. 

Fondasi AI adalah pembelajaran heuristik, yang merupakan kapasitas mesin untuk belajar dari pengalaman dunia nyata. Hal ini sangat menantang untuk dicapai karena desain logika komputer yang ketat.

Rekayasa neuromorfik, algoritma genetika, dan evolusi buatan meliputi arah AI masa depan. Rekayasa neuromorfik bertujuan untuk mengubah sirkuit mikro menjadi media komputasi analog yang menyerupai jaringan saraf. 

Struktur yang dihasilkan merangkum esensi neuron dalam perangkat keras, khususnya transistor, kapasitor, dan resistor pada prosesor silikon. Hal ini menghasilkan perangkat keras yang secara konsisten dapat menyimpan informasi analog sebagai muatan listrik. Tujuan penelitian kontemporer adalah untuk mereplikasi interkoneksi rumit otak manusia. 

Penerapan teori evolusi Darwin pada AI merupakan tujuan algoritma genetik dan evolusi buatan. Pendekatan evolusi buatan memastikan pelestarian populasi genotipe (kromosom) yang layak yang mengkodekan arsitektur kontrol. 

Munculnya arsitektur kontrol yang disukai secara evolusi difasilitasi oleh perkawinan genotipe ini berdasarkan tekanan seleksi, seperti halnya dalam genetika standar. Integrasi ketiga metodologi ini merupakan peluang yang menjanjikan untuk menciptakan automata yang mampu belajar, mengingat, dan bahkan berevolusi.

Dalam waktu dekat, kontrol komputer dapat menawarkan berbagai fungsi menarik yang akan meningkatkan batas dan pengalaman virtual. Berdasarkan data pencitraan praoperasi atau intraoperatif dari struktur yang dilindungi, seperti arteri, batas virtual dapat diterapkan untuk menetapkan zona larangan terbang selama operasi. Ini akan mengurangi kemungkinan komplikasi yang diakibatkan oleh kesalahan bedah dan akan memajukan pekerjaan Acrobot. 

Pengalaman yang lebih mendalam bagi dokter dapat dicapai melalui penggunaan batas virtual. Tujuannya adalah untuk menetapkan lingkungan seperti kokpit tempat dokter dikelilingi oleh semua peralatan yang diperlukan untuk melakukan prosedur atau "terbang." 

Dalam skenario yang ideal, konsol dokter bedah akan mencakup sistem fusi data yang komprehensif di ruang kerja. Ini dapat melibatkan dokter bedah yang melihat "gambaran lengkap" dengan melapisi data MRI praoperasi dengan data biokimia waktu nyata dan gambar visual.

Dokter bedah tidak perlu melihat ke samping untuk mengamati gambar MRI di lingkungan ini. Dokter bedah akan "melihat" kontras yang tepat dalam komposisi biokimia antara tumor yang dieksisi dan jaringan yang berdekatan saat batas virtual ditemukan di ruang kerja bedah. 

Selain itu, stasiun kerja bedah dapat dilengkapi dengan kemampuan audio untuk memberi tahu dokter bedah tentang data yang berasal dari sumber di luar jangkauan kamera. 

Dokter bedah dapat meminta bantuan atau saran khusus saat situasi kritis atau tak terduga muncul dengan terhubung dengan lancar ke spesialis lain di lapangan melalui jaringan berkecepatan tinggi dan latensi rendah.

Kita punya banyak alasan untuk mengantisipasi bahwa masa depan robotika dalam bidang kedokteran akan penuh dengan kejutan, dan kita harus siap mengidentifikasinya dan memanfaatkan peluang yang muncul. Ada kemungkinan bahwa robotika medis masa depan yang akan menawarkan fungsionalitas dan kegunaan yang melampaui harapan kita saat ini..

Referensi

American Journal of Surgery. (2004). Robotic technology in surgery: Past, present, and future.

Cleveland Clinic. (2024). Robotic Surgery: The Future Is Here.