Chirurgický robot se učí z videí a dosahuje preciznosti lidských chirurgů

Zdroj obrázku: Unsplash / Maximalfocus

Výzkumníci z Johns Hopkins a Stanfordu dosáhli revolučního průlomu v oblasti robotické chirurgie. Vyvinuli chirurgického robota, který zvládá základní chirurgické úkony pouhým sledováním videí lidských chirurgů. Tento pokrok představuje zásadní krok směrem k plně autonomní robotické chirurgii.

Systém da Vinci poháněný umělou inteligencí

Robot využívá zdokonalenou verzi systému da Vinci, který je známý svou širokou využitelností ve světě chirurgických zákroků. Díky inovativnímu přístupu výzkumného týmu nyní robot zvládá tři klíčové úkony: manipulaci s jehlou, zvedání tkání a šití ran. Tyto dovednosti vykonává s precizností srovnatelnou s nejzkušenějšími chirurgy.

„Je úžasné, že můžeme jednoduše poskytnout kamerový vstup a model předpovídá potřebné pohyby robota,“ uvedl Dr. Axel Krieger, odborný asistent na Johns Hopkins a hlavní autor studie. Tato metoda využívá podobnou architekturu jako jazykový model ChatGPT, ale místo textu rozkládá chirurgické pohyby na matematické vzorce, které robot přesně napodobí.

Rychlé učení z videí

Pro výcvik robota vědci použili stovky hodin chirurgických videí, pořízených z kamer umístěných na zápěstí systému da Vinci během skutečných operací. Tyto záznamy pocházejí z globální databáze téměř 7 000 da Vinci systémů, které využívá přes 50 000 certifikovaných chirurgů.

Nový přístup eliminuje nutnost zdlouhavého programování každého pohybu. Robot nyní dokáže zvládnout celý postup během několika dní pouze sledováním videí. Ji Woong „Brian“ Kim, hlavní autor studie, k tomu dodává: „Model se dokáže naučit věci, které jsme ho přímo neučili. Například, když upustí jehlu, sám ji zvedne a pokračuje. To jsme ho nikdy specificky nenaučili.“

Přesnost a adaptabilita

Přesnost byla v minulosti slabinou chirurgických robotů. Tým tento problém vyřešil tím, že robot nyní provádí pohyby v závislosti na svém okolí, místo aby se spoléhal na pevně naprogramované trajektorie. Tato schopnost adaptace je obrovským přínosem pro efektivitu a bezpečnost zákroků.

Budoucnost autonomní chirurgie

Tento průlom byl prezentován na Konferenci o robotickém učení v Mnichově, kde vědci ukázali, jak spojení umělé inteligence a lékařských technologií mění chirurgii. S dalším vývojem by autonomní chirurgické roboty mohly zkrátit dobu operací, zvýšit jejich přesnost a rozšířit přístup k bezpečné chirurgické péči i v oblastech s omezenými zdroji.

Robotická chirurgie budoucnosti už není sci-fi. Díky kombinaci umělé inteligenci a se stává realitou.

Zdroj: https://hub.jhu.edu/2024/11/11/surgery-robots-trained-with-videos/