Czy przyszłość chirurgii właśnie nadeszła? Naukowcy z Johns Hopkins University poinformowali o przełomie: robot chirurgiczny wykonał samodzielnie kluczowy etap operacji usunięcia pęcherzyka żółciowego, działając bez fizycznej ingerencji człowieka. Co więcej, urządzenie reagowało na polecenia głosowe i uczyło się w czasie rzeczywistym – niczym rezydent pod okiem mentora. To pierwszy tak zaawansowany przykład chirurgii autonomicznej na „żywym” modelu anatomicznym.
Z tego artykułu dowiesz się…
- Jak działa nowy system chirurgiczny SRT-H.
- W jaki sposób sztuczna inteligencja może samodzielnie wykonywać złożone operacje.
- Jakie były efekty testów klinicznych z wykorzystaniem modelu anatomicznego.
- Dlaczego to przełom dla przyszłości chirurgii i szkolenia lekarzy.
SRT-H: robot, który rozumie chirurgię
Za przełomem stoi robot SRT-H (Surgical Robot Transformer – Hierarchical), rozwinięcie znanego już systemu STAR, który w 2022 roku jako pierwszy na świecie wykonał autonomiczny zabieg chirurgiczny na żywym organizmie – laparoskopia na świni. Jednakże tamten system wymagał oznakowanych tkanek, działał w kontrolowanych warunkach i realizował sztywny plan operacyjny, bez możliwości adaptacji. SRT-H idzie o krok dalej – to robot, który „rozumie” procedury chirurgiczne, a nie tylko je odtwarza.
W przeciwieństwie do wcześniejszych rozwiązań, które działały wyłącznie w kontrolowanych warunkach i na oznakowanych tkankach, SRT-H działa adaptacyjnie – rozpoznaje zmienną anatomię pacjenta, podejmuje decyzje w czasie rzeczywistym i samodzielnie koryguje błędy.
Konstrukcja SRT-H bazuje na tych samych architekturach uczenia maszynowego, które wykorzystano m.in. w ChatGPT. System nie tylko potrafi przetwarzać obrazy z kamer operacyjnych, ale również reaguje na polecenia słowne takie jak „przesuń lewe ramię bardziej w lewo” czy „złap szyjkę pęcherzyka”.
17 zadań, 100% skuteczności
Robot został przeszkolony na podstawie nagrań wideo z rzeczywistych operacji przeprowadzanych przez chirurgów z Johns Hopkins na zwłokach świń. Algorytmy przetwarzały obraz oraz podpisy opisujące poszczególne czynności. W efekcie SRT-H samodzielnie wykonał skomplikowany ciąg 17 etapów niezbędnych do usunięcia pęcherzyka żółciowego – w tym identyfikację przewodów i naczyń, zakładanie klipsów oraz cięcia.
Choć operacja trwała dłużej niż w przypadku człowieka, precyzja i skuteczność zabiegu były porównywalne z poziomem eksperckim. Co istotne, system zachował pełną skuteczność nawet przy zmiennych warunkach anatomicznych i zakłócających czynnikach, takich jak zmiana pozycji startowej czy barwniki naśladujące krew.
Od teorii do praktyki klinicznej?
Dla zespołu badawczego to nie tylko dowód możliwości. To także deklaracja gotowości: w niedalekiej przyszłości podobne systemy mogą wspomagać (lub zastępować) chirurgów w codziennej praktyce. Zespół planuje teraz rozszerzenie testów o inne typy operacji i dalsze doskonalenie algorytmu w kierunku pełnej, autonomicznej chirurgii.
Zastosowanie takiego systemu może znaleźć swoje miejsce nie tylko na salach operacyjnych dużych szpitali, ale też w zdalnych lub niedostępnych lokalizacjach, gdzie dostęp do specjalistów jest ograniczony. To także potencjalna rewolucja w szkoleniu młodych chirurgów – uczeń może się uczyć od maszyny, a nie odwrotnie.
Główne wnioski
- Robot SRT-H po raz pierwszy samodzielnie wykonał kluczowy etap operacji usunięcia pęcherzyka żółciowego – bez fizycznej ingerencji człowieka i z pełną skutecznością.
- System reagował na polecenia głosowe i samodzielnie podejmował decyzje w zmiennych warunkach anatomicznych i przy niespodziewanych utrudnieniach.
- Algorytm został przeszkolony na podstawie nagrań wideo z prawdziwych operacji, co pozwoliło na odwzorowanie 17 etapów zabiegu z 100% skutecznością.
Źródło:
- Uniwersytet Johna Hopkinsa
