Un robot chirurgical autonom, antrenat cu ajutorul inteligenței artificiale, a efectuat prima intervenție chirurgicală autonomă la nivel mondial, îndepărtând o vezică biliară. Precizia și agilitatea sa au fost comparabile cu cele ale chirurgilor experimentați.
Cercetători de la Universitatea Johns Hopkins au instruit un robot, numit SRT-H (Surgical Robot Transformer-Hierarchy), utilizând filmări de intervenții chirurgicale. Robotul a executat apoi o extracție de vezică biliară, complet autonom, ghidat doar de comenzi vocale, asemănător colaborării unui chirurg principal cu echipa din sala de operații.
SRT-H a demonstrat capacitatea de a repeta procedura de extragere a vezicii biliare de mai multe ori, adaptându-se și corectându-și acțiunile în timp real.
„Această inovație reprezintă un salt calitativ în dezvoltarea roboților chirurgicali, de la roboți care execută sarcini chirurgicale specifice la roboți care înțeleg profund procesele chirurgicale”, a declarat cercetătorul Azwl Krieger.
„Această evoluție ne apropie de sisteme chirurgicale autonome funcționale, capabile să opereze eficient în contextul complex și imprevizibil al îngrijirii medicale”, a completat expertul.
Opt intervenții pe modele similare omului
Studiul a detaliat opt intervenții chirurgicale de extragere a vezicii biliare (colecistectomie) efectuate de SRT-H pe modele realiste, asemeni corpului uman. Deși intervențiile au fost testate pe modele, țesuturile utilizate le-au imitat îndeaproape pe cele umane. Robotul a reușit cu succes o procedură complexă de 17 etape, fiecare durând câteva minute. El a identificat și manipulat cu precizie vase de sânge, a plasat clipsuri strategice și a separat diferite regiuni folosind foarfece virtuale.
„Această cercetare depășește eforturile anterioare, abordând obstacole importante pentru implementarea roboților chirurgicali autonomi”, a declarat autorul principal Brian Kim, fost cercetător postdoctoral la Johns Hopkins și actualmente la Universitatea Stanford.
„Studiul demonstrează că sistemele de inteligență artificială pot atinge gradul de fiabilitate necesar pentru autonomia chirurgicală, un aspect anterior considerat îndepărtat”, a subliniat cercetătorul.
Asemănări cu ChatGPT
SRT-H utilizează o arhitectură similară cu cea a ChatGPT, permițându-i să reacționeze la instrucțiunile personalului din sala de operații. Robotul poate corecta și învăța în timp real, adaptându-și mișcările în funcție de variațiile țesuturilor întâlnite. Acest model, în ciuda antrenamentului bazat pe imitație, are capacitatea de a învăța, perfecționându-și performanțele.
În experimente anterioare, robotul a obținut un succes de 100% în îndepărtarea vezicii biliare pe organe porcine.
Domeniul roboticii chirurgicale a înregistrat progrese semnificative, reflectând eforturile din AI. Anterior, echipa Johns Hopkins a dezvoltat un robot capabil să execute rapid și cu precizie o serie de sarcini chirurgicale complexe, cum ar fi manipularea acului, prelucrarea țesuturilor și sutura.
În 2022, un alt robot elaborat de Krieger, STAR, a realizat prima intervenție chirurgicală autonomă pe un animal viu (un porc), deși folosind un grad mai mare de îndrumare din partea personalului medical.
„Acest model învățat ar putea fi comparat cu un robot care învață să navigueze prin orice teren, adaptându-se inteligent la orice situație”, exemplifică Krieger.
Chiar dacă primele intervenții chirurgicale actuale au durat mai mult decât cele efectuate de specialiștii umani, rezultatele au fost echivalente. Robotul nu este încă pregătit pentru utilizarea pe pacienți umani reali, însă echipa sa speră ca acest obiectiv să fie atins în următorul deceniu.
„Asemenea rezidenților în chirurgie care se familiarizează treptat cu diferite aspecte ale procedurilor, această lucrare demonstrează promisiunea sistemelor robotice autonome care pot evolua în mod gradual și modular”, a concluzionat co-autorul Jeff Jopling, chirurg la Johns Hopkins.
