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 interventions chirurgicales 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 différents. 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 humaine dans des situations imprévisibles.
Le robot s’adapte en temps réel aux caractéristiques anatomiques individuelles, prend des décisions instantanément et s’auto-corrige lorsque les choses ne se passent pas comme prévu. Construit avec la même architecture d’apprentissage automatique que celle qui alimente ChatGPT, le SRT-H est interactif, répondant à des commandes vocales telles que « attrape la tête de la vésicule biliaire » ou à des corrections comme « déplace un peu le bras gauche vers la gauche ». Le robot apprend de ces retours.
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 regardant des vidéos de chirurgiens de Johns Hopkins réalisant l’intervention sur des cadavres de porc. L’équipe a renforcé la formation visuelle avec des légendes décrivant chaque étape. Après cette formation, le robot a réalisé l’opération avec une précision de 100 %.
Bien que le robot ait été plus lent qu’un chirurgien humain, les résultats étaient comparables à ceux d’un expert. « Tout comme les internes en chirurgie maîtrisent souvent différentes parties d’une opération à des rythmes différents, ce travail illustre le potentiel de développement de systèmes robotiques autonomes de manière modulaire et progressive », explique Jeff Jopling, chirurgien à Johns Hopkins et co-auteur de l’étude.
Le robot a fonctionné sans faute 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 modifiaient l’apparence des tissus. « Pour moi, cela montre vraiment qu’il est possible d’effectuer des interventions chirurgicales complexes de façon autonome », déclare 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 cinq à dix ans avant qu’un système robotique autonome ne soit testé sur l’humain, en raison d’importants obstacles réglementaires à franchir. L’équipe prévoit désormais de former et de tester le système sur d’autres types de chirurgies et d’élargir ses capacités pour réaliser des opérations entièrement autonomes.