Po raz pierwszy w historii robot współpracujący ze sztuczną inteligencją samodzielnie wykonał skomplikowany zabieg chirurgiczny. Zespół naukowców z Johns Hopkins University uznał precyzję działania maszyny za perfekcyjną.
Historyczny moment – operacja bez udziału chirurga
Robot wspomagany przez sztuczną inteligencję samodzielnie przeprowadził kluczowy etap symulowanego zabiegu usunięcia pęcherzyka żółciowego. Operacja została wykonana na tkankach zwierzęcych, a dokładność robota osiągnęła 100 procent. Maszyna reagowała na komendy głosowe zespołu i uczyła się w trakcie – podobnie jak młody chirurg pod okiem mentora.
– To postęp, który przenosi nas z poziomu robotów wykonujących pojedyncze zadania do maszyn, które naprawdę rozumieją procedury chirurgiczne. To zasadnicza różnica, która znacząco przybliża nas do klinicznie użytecznych, autonomicznych systemów chirurgicznych zdolnych do działania w chaotycznym, nieprzewidywalnym środowisku operacyjnym – tłumaczy Axel Krieger, jeden z autorów pracy opublikowanej w piśmie „Science Robotic”.
Od operacji na świniach do autonomii w czasie rzeczywistym
Już w 2022 roku zespół Kriegera przeprowadził pierwszą w pełni autonomiczną operację na żywym zwierzęciu – świni. Jednak wtedy robot działał w ściśle kontrolowanych warunkach, realizując zaprogramowany scenariusz i operując na specjalnie oznakowanej tkance. Obecny eksperyment stanowi jakościowy skok – robot działał dynamicznie i adaptacyjnie.
W ubiegłym roku naukowcy przeszkolili maszynę w wykonywaniu podstawowych zadań chirurgicznych, takich jak manipulowanie igłą, unoszenie tkanek czy szycie. Każde z nich trwało zaledwie kilka sekund. Teraz maszyna opanowała pełną procedurę operacyjną w zmiennym środowisku.
Robot chirurg samodzielnie uczy się na błędach
Nowoczesna maszyna została wyposażona w system oparty na architekturze uczenia maszynowego, podobnej do tej, która zasila ChatGPT. Dzięki temu robot może reagować na polecenia głosowe, np. „złap główkę pęcherzyka żółciowego”, a także na korekty, takie jak „przesuń lewą rękę trochę w lewo”.
– Praca ta stanowi ogromny krok naprzód w porównaniu z wcześniejszymi próbami, ponieważ pokonuje jedną z podstawowych barier w zastosowaniu autonomicznych robotów chirurgicznych w rzeczywistych warunkach. Nasze badania pokazują, że modele SI mogą być wystarczająco niezawodne, by umożliwić autonomię chirurgiczną – coś, co kiedyś wydawało się odległe, a teraz wyraźnie jest osiągalne – mówi dr Ji Woong „Brian” Kim, główny autor badania.
Robot sam zidentyfikował przewody żółciowe
Operacja usunięcia pęcherzyka żółciowego to złożona procedura składająca się z 17 etapów. Robot musiał m.in. zidentyfikować przewody żółciowe i tętnice, uchwycić je z wysoką precyzją, strategicznie założyć klipsy i przeciąć odpowiednie struktury. Mimo że zabieg trwał dłużej niż w wykonaniu chirurga, jakość efektów była porównywalna.
W trakcie testu badacze dodatkowo utrudniali warunki – m.in. przesuwając robota w inne miejsce. Maszyna zareagowała właściwie i kontynuowała operację. To kolejny dowód na jej zdolność adaptacji w rzeczywistych warunkach.
– Tak jak rezydenci chirurgii często opanowują różne części operacji w różnym tempie, tak to badanie pokazuje potencjał rozwoju autonomicznych systemów robotycznych w podobny modułowy i stopniowy sposób – podsumowuje Jeff Jopling, współautor publikacji.
Co dalej? Naukowcy szkolą robota do kolejnych operacji
Zespół z Johns Hopkins University nie zamierza się zatrzymać. Naukowcy zapowiadają, że będą uczyć robota kolejnych rodzajów zabiegów. Celem jest stworzenie w pełni autonomicznego systemu chirurgicznego, który mógłby pracować z niezawodnością i precyzją doświadczonego lekarza – nawet w warunkach polowych czy miejscach, gdzie dostęp do medyków jest ograniczony.
Tomasz Wypych
Zdjęcie ilustracyjne, źródło: Canva
Inne tematy w dziale Rozmaitości
