Dans une avancée révolutionnaire pour la technologie médicale, des chercheurs de l’Université Johns Hopkins ont mis au point un robot capable d’effectuer des chirurgies complexes sans intervention humaine.
Le Surgical Robot Transformer-Hierarchy (SRT-H) a réussi à réaliser des ablations de la vésicule biliaire sur des modèles réalistes avec une précision de 100 % lors de huit essais distincts. Contrairement aux robots chirurgicaux précédents qui nécessitaient des tissus pré-marqués et des environnements contrôlés, le SRT-H a démontré à la fois une précision mécanique et une capacité d’adaptation semblable à celle d’un humain dans des situations imprévisibles.
Le robot s’adapte en temps réel aux caractéristiques anatomiques individuelles, prend des décisions à la volée et s’auto-corrige lorsque les choses ne se déroulent pas comme prévu. Construit avec la même architecture d’apprentissage automatique qui alimente ChatGPT, le SRT-H est interactif, répondant à des commandes vocales telles que « saisis la tête de la vésicule biliaire » et à des corrections comme « déplace un peu le bras gauche vers la gauche ». Le robot apprend de cette rétroaction.
La procédure d’ablation de la vésicule biliaire implique une séquence complexe de 17 tâches. Le robot devait identifier précisément certains canaux et artères, les saisir, placer stratégiquement des clips et sectionner des parties à l’aide de ciseaux. Le SRT-H a appris ces tâches en visionnant des vidéos de chirurgiens de Johns Hopkins réalisant la procédure sur des cadavres de porc. L’équipe a renforcé l’apprentissage visuel par des légendes décrivant chaque étape. Après cette formation, le robot a effectué la chirurgie avec une précision de 100 %.
Bien que le robot ait pris plus de temps qu’un chirurgien humain, les résultats étaient comparables à ceux d’un expert. « Tout comme les résidents en chirurgie maîtrisent souvent différentes parties d’une opération à des rythmes différents, ce travail illustre le potentiel de développer des systèmes robotiques autonomes de façon modulaire et progressive », explique Jeff Jopling, chirurgien à Johns Hopkins et coauteur de l’étude.
Le robot a fonctionné sans faille même lorsque les chercheurs ont introduit des défis inattendus, comme modifier la position de départ du robot ou ajouter des colorants imitant le sang qui changeaient l’apparence des tissus. « Pour moi, cela démontre vraiment qu’il est possible d’effectuer de façon autonome des interventions chirurgicales complexes », a déclaré Axel Krieger, chercheur principal. « C’est une preuve de concept que c’est possible et que ce cadre d’apprentissage par imitation peut automatiser de telles procédures complexes avec un degré de robustesse aussi élevé. »
Bien qu’il s’agisse d’une avancée majeure, Axel Krieger estime qu’il faudra encore de cinq à dix ans avant qu’un système robotique autonome puisse être testé sur des humains, en raison d’importants obstacles réglementaires à franchir. L’équipe prévoit maintenant d’entraîner et de tester le système sur d’autres types de chirurgies et d’élargir ses capacités pour réaliser des opérations entièrement autonomes.