In uno sviluppo rivoluzionario per la tecnologia medica, i ricercatori della Johns Hopkins University hanno creato un robot in grado di eseguire interventi chirurgici complessi senza intervento umano.
Il Surgical Robot Transformer-Hierarchy (SRT-H) ha completato con successo procedure di rimozione della cistifellea su modelli realistici con una precisione del 100% in otto prove diverse. A differenza dei precedenti robot chirurgici che richiedevano tessuti pre-marcati e ambienti controllati, SRT-H ha dimostrato sia una precisione meccanica sia una capacità di adattamento simile a quella umana in situazioni imprevedibili.
Il robot si adatta in tempo reale alle caratteristiche anatomiche individuali, prende decisioni al volo e si autocorregge quando qualcosa non va come previsto. Costruito con la stessa architettura di machine learning che alimenta ChatGPT, SRT-H è interattivo, rispondendo a comandi vocali come "afferra la testa della cistifellea" e correzioni come "sposta un po' a sinistra il braccio sinistro". Il robot apprende da questi feedback.
La procedura di rimozione della cistifellea prevede una sequenza complessa di 17 compiti. Il robot doveva identificare dotti e arterie specifici e afferrarli con precisione, posizionare strategicamente le clip e recidere parti con le forbici. SRT-H ha imparato questi compiti osservando video di chirurghi della Johns Hopkins che eseguivano la procedura su cadaveri di maiale. Il team ha rafforzato l’addestramento visivo con didascalie che descrivevano ogni fase. Dopo questo addestramento, il robot ha eseguito l’intervento con una precisione del 100%.
Sebbene il robot abbia impiegato più tempo rispetto a un chirurgo umano, i risultati sono stati paragonabili a quelli di un esperto. "Così come i medici in formazione spesso padroneggiano diverse parti di un’operazione a ritmi differenti, questo lavoro illustra la promessa di sviluppare sistemi robotici autonomi in modo altrettanto modulare e progressivo", afferma Jeff Jopling, chirurgo della Johns Hopkins e co-autore dello studio.
Il robot ha operato senza errori anche quando i ricercatori hanno introdotto sfide impreviste, come cambiare la posizione di partenza del robot o aggiungere coloranti simili al sangue che modificavano l’aspetto dei tessuti. "Per me dimostra davvero che è possibile eseguire procedure chirurgiche complesse in modo autonomo", ha dichiarato Axel Krieger, ricercatore principale. "Questa è una prova di concetto che dimostra che è possibile e che questo framework di apprendimento per imitazione può automatizzare procedure così complesse con un grado di robustezza così elevato."
Sebbene rappresenti un grande passo avanti, il ricercatore Axel Krieger stima che potrebbero essere necessari dai cinque ai dieci anni prima che un sistema robotico autonomo possa arrivare alle sperimentazioni sull’uomo, con importanti ostacoli normativi da superare. Il prossimo obiettivo del team è addestrare e testare il sistema su altri tipi di interventi chirurgici ed espandere le sue capacità per eseguire operazioni completamente autonome.