W przełomowym osiągnięciu dla technologii medycznej naukowcy z Uniwersytetu Johnsa Hopkinsa stworzyli robota zdolnego do wykonywania skomplikowanych operacji bez udziału człowieka.
Surgical Robot Transformer-Hierarchy (SRT-H) z powodzeniem przeprowadził zabiegi usunięcia pęcherzyka żółciowego na realistycznych modelach, osiągając 100% skuteczności w ośmiu różnych próbach. W przeciwieństwie do wcześniejszych robotów chirurgicznych, które wymagały oznaczenia tkanek i kontrolowanych warunków, SRT-H wykazał zarówno mechaniczną precyzję, jak i ludzką zdolność adaptacji w nieprzewidywalnych sytuacjach.
Robot na bieżąco dostosowuje się do indywidualnych cech anatomicznych, podejmuje decyzje w locie i samodzielnie koryguje błędy, gdy coś nie idzie zgodnie z planem. Zbudowany w oparciu o tę samą architekturę uczenia maszynowego, która napędza ChatGPT, SRT-H jest interaktywny – reaguje na polecenia głosowe, takie jak „złap głowę pęcherzyka żółciowego” oraz poprawki typu „przesuń lewą rękę trochę w lewo”. Robot uczy się na podstawie tych wskazówek.
Procedura usunięcia pęcherzyka żółciowego obejmuje złożoną sekwencję 17 zadań. Robot musiał precyzyjnie zidentyfikować konkretne przewody i tętnice, chwycić je, strategicznie umieścić klipsy i przeciąć odpowiednie fragmenty nożyczkami. SRT-H nauczył się tych czynności, oglądając nagrania chirurgów z Uniwersytetu Johnsa Hopkinsa wykonujących zabieg na świńskich kadawerach. Zespół wzmocnił trening wizualny podpisami opisującymi każde zadanie. Po tym szkoleniu robot przeprowadził operację ze 100% skutecznością.
Chociaż robot potrzebował więcej czasu niż ludzki chirurg, uzyskane wyniki były porównywalne z rezultatami ekspertów. „Tak jak rezydenci chirurgii często opanowują różne części operacji w różnym tempie, tak to badanie pokazuje potencjał rozwoju autonomicznych systemów robotycznych w podobnie modułowy i progresywny sposób” – mówi chirurg z Johns Hopkins, Jeff Jopling, współautor badania.
Robot działał bezbłędnie nawet wtedy, gdy badacze wprowadzali nieoczekiwane wyzwania, takie jak zmiana pozycji startowej robota czy dodanie barwników przypominających krew, które zmieniały wygląd tkanek. „Dla mnie to naprawdę pokazuje, że możliwe jest autonomiczne przeprowadzanie złożonych procedur chirurgicznych” – powiedział Axel Krieger, główny badacz. „To dowód na to, że jest to wykonalne, a ta metoda uczenia przez naśladowanie pozwala zautomatyzować tak złożone procedury z wysoką niezawodnością.”
Chociaż to ogromny postęp, Axel Krieger szacuje, że minie jeszcze od pięciu do dziesięciu lat, zanim autonomiczny system robotyczny trafi do badań klinicznych na ludziach, a przed zespołem stoją istotne wyzwania regulacyjne. W następnej kolejności zespół planuje trenować i testować system przy innych typach operacji oraz rozszerzyć jego możliwości do przeprowadzania całkowicie autonomicznych zabiegów.