V prelomovom vývoji medicínskej technológie vytvorili výskumníci z Johns Hopkins University robota schopného vykonávať zložité chirurgické zákroky bez zásahu človeka.
Chirurgický robot Transformer-Hierarchy (SRT-H) úspešne dokončil odstránenie žlčníka na realistických modeloch so 100% presnosťou v ôsmich rôznych pokusoch. Na rozdiel od predchádzajúcich chirurgických robotov, ktoré vyžadovali vopred označené tkanivá a kontrolované prostredie, SRT-H preukázal nielen mechanickú presnosť, ale aj ľudskú prispôsobivosť v nepredvídateľných situáciách.
Robot sa v reálnom čase prispôsobuje individuálnym anatomickým znakom, rozhoduje sa za pochodu a sám sa koriguje, keď veci nejdú podľa očakávania. Systém SRT-H je postavený na rovnakej architektúre strojového učenia, aká poháňa ChatGPT, a je interaktívny – reaguje na hovorené pokyny ako „uchop hlavu žlčníka“ či opravy typu „posuň ľavú ruku trochu doľava“. Robot sa z tejto spätnej väzby učí.
Odstránenie žlčníka zahŕňa zložitú sériu 17 úloh. Robot musel presne identifikovať konkrétne vývody a tepny, presne ich uchopiť, strategicky umiestniť svorky a časti oddeliť nožnicami. SRT-H sa tieto úlohy naučil sledovaním videí chirurgov z Johns Hopkins, ktorí zákrok vykonávali na prasacích kadáveroch. Tím vizuálny tréning posilnil titulkami popisujúcimi jednotlivé úkony. Po tomto tréningu robot vykonal operáciu so 100% presnosťou.
Hoci robotovi trvalo vykonanie zákroku dlhšie ako ľudskému chirurgovi, výsledky boli porovnateľné s expertom. „Tak ako chirurgickí rezidenti často zvládajú rôzne časti operácie v rôznom tempe, táto práca ukazuje potenciál vyvíjať autonómne robotické systémy podobne modulárnym a postupným spôsobom,“ hovorí chirurg z Johns Hopkins Jeff Jopling, spoluautor štúdie.
Robot pracoval bezchybne aj vtedy, keď výskumníci zaviedli nečakané výzvy, napríklad zmenili východiskovú pozíciu robota alebo pridali farbivá pripomínajúce krv, ktoré zmenili vzhľad tkanív. „Pre mňa to skutočne dokazuje, že je možné vykonávať zložité chirurgické zákroky autonómne,“ povedal hlavný výskumník Axel Krieger. „Je to dôkaz, že je to možné a tento rámec imitovaného učenia dokáže automatizovať takéto komplexné zákroky s vysokou mierou spoľahlivosti.“
Aj keď ide o významný pokrok, hlavný výskumník Axel Krieger odhaduje, že potrvá ešte päť až desať rokov, kým autonómny robotický systém dosiahne fázu klinických skúšok na ľuďoch, pričom bude potrebné prekonať významné regulačné prekážky. Tím plánuje v ďalšom kroku trénovať a testovať systém na ďalších typoch operácií a rozšíriť jeho schopnosti na úplne autonómne zákroky.