Lääketieteellisen teknologian alalla on saavutettu merkittävä edistysaskel, kun Johns Hopkinsin yliopiston tutkijat ovat kehittäneet robotin, joka kykenee suorittamaan monimutkaisia leikkauksia ilman ihmisen väliintuloa.
Surgical Robot Transformer-Hierarchy (SRT-H) suoritti sappirakon poistoleikkauksia elävän kaltaisilla malleilla 100 %:n tarkkuudella kahdeksassa eri kokeessa. Toisin kuin aiemmat kirurgiset robotit, jotka vaativat ennalta merkityt kudokset ja kontrolloidut olosuhteet, SRT-H osoitti sekä mekaanista tarkkuutta että ihmismäistä sopeutumiskykyä arvaamattomissa tilanteissa.
Robotti mukautuu yksilöllisiin anatomisiin piirteisiin reaaliajassa, tekee päätöksiä lennossa ja korjaa itseään, kun kaikki ei suju odotetusti. SRT-H on rakennettu samalla koneoppimisarkkitehtuurilla kuin ChatGPT, ja se on vuorovaikutteinen: se reagoi puhuttuihin komentoihin, kuten "tartu sappirakon päähän" ja korjauksiin, kuten "liikuta vasenta kättä hieman vasemmalle". Robotti oppii tästä palautteesta.
Sappirakon poistoleikkaus koostuu monimutkaisesta 17 tehtävän sarjasta. Robotin täytyi tunnistaa tietyt tiehyet ja valtimot ja tarttua niihin tarkasti, asettaa klipsit strategisesti ja leikata osia saksilla. SRT-H oppi nämä tehtävät katsomalla videoita Johns Hopkinsin kirurgien suorittamista leikkauksista sian raadoilla. Tiimi vahvisti visuaalista koulutusta lisäämällä tekstityksiä, jotka kuvasivat jokaista tehtävää. Tämän koulutuksen jälkeen robotti suoritti leikkaukset 100 %:n tarkkuudella.
Vaikka robotti käytti enemmän aikaa kuin ihmiskirurgi, tulokset olivat verrattavissa asiantuntijan suoritukseen. "Aivan kuten kirurgiharjoittelijat usein oppivat eri osia leikkauksesta eri tahtiin, tämä työ osoittaa, että itsenäisiä robottijärjestelmiä voidaan kehittää samalla modulaarisella ja asteittaisella tavalla", sanoo Johns Hopkinsin kirurgi Jeff Jopling, tutkimuksen toinen kirjoittaja.
Robotti suoriutui moitteettomasti myös silloin, kun tutkijat toivat mukaan odottamattomia haasteita, kuten muuttivat robotin aloitusasentoa tai lisäsivät kudosten ulkonäköä muuttavaa, verta muistuttavaa väriainetta. "Minusta tämä osoittaa todella, että monimutkaisia kirurgisia toimenpiteitä on mahdollista suorittaa itsenäisesti", sanoi tutkimuksen johtaja Axel Krieger. "Tämä on todiste siitä, että se on mahdollista ja että tämä imitaatio-oppimisen kehys voi automatisoida näin monimutkaisia toimenpiteitä erittäin vankalla tavalla."
Vaikka kyseessä on merkittävä edistysaskel, tutkimuksen johtaja Axel Krieger arvioi, että kestää vielä viidestä kymmeneen vuotta ennen kuin itsenäinen robottijärjestelmä pääsee ihmiskokeisiin, sillä edessä on merkittäviä sääntelyyn liittyviä haasteita. Seuraavaksi tiimi aikoo kouluttaa ja testata järjestelmää useammissa leikkaustyypeissä ja laajentaa sen kykyjä suorittaa kokonaan itsenäisiä leikkauksia.