Американські науковці з університетів Джонса Хопкінса, Стенфорда та Колумбійського університету презентували автономного робота-хірурга SRT-H, який вперше у світі провів складну операцію без втручання людини. Інноваційна система управляється штучним інтелектом і здатна самостійно приймати рішення під час хірургічного втручання.
Про це розповідає ProIT
Технологія автономної хірургії нового покоління
Вже понад двадцять років роботизовані системи допомагають лікарям під час операцій, забезпечуючи високу точність розрізів, зашивання та зондування. Проте до цього часу всі вони працювали під безпосереднім контролем медиків. SRT-H став проривом, оскільки демонструє можливість повної автономності: робот самостійно приймає рішення, підлаштовується під ситуацію та виконує необхідні дії на всіх етапах операції.
«Ми змогли провести хірургічну операцію з дуже високим ступенем автономності. Те, що ми зробили, це фактично повноцінна операція», — зазначає дослідник з кафедри машинобудування в Університеті Джонса Хопкінса Аксель Крігер.
Під час експерименту робот-хірург SRT-H під контролем штучного інтелекту самостійно видалив жовчні міхури у свиней у восьми послідовних операціях. У кожному випадку досягнуто 100% точності без жодної участі людини. SRT-H ідентифікував артерії та протоки, коректно їх перерізав і відокремив орган хірургічними інструментами.
Як працює автономний робот-хірург SRT-H
Видалення жовчного міхура — одна з найрозповсюдженіших мінімально інвазивних операцій у світі: лише у США щорічно проводиться до 700 тисяч таких втручань. Процедура вимагає точності, оскільки помилки можуть призвести до серйозних ускладнень. SRT-H впорався із завданням завдяки поєднанню мовного навчання з імітацією та використанню двошарового штучного інтелекту: високорівневий планувальник формулював завдання природною мовою, а контролер низького рівня трансформував ці інструкції у реальні дії.
Кожна з восьми операцій складалася з 17 етапів, включаючи захоплення органу, накладання кліпс, розрізання, зміну інструментів і самокорекцію. Для навчання робот отримав понад 16 тисяч демонстраційних відеооперацій. На відміну від попередніх систем, SRT-H навчався на основі зображень, отриманих з камер на зап’ястях і ендоскопа на голові, що дозволяло йому краще розуміти взаємодію інструментів із тканинами.
Система працює повільніше за людину-хірурга, але забезпечує більшу точність та плавність рухів. SRT-H здатен самостійно просити зміну інструментів та розуміти, коли необхідна додаткова допомога. Однак наразі йому все ще потрібна людська участь для перезарядки кліпс і зміни інструментів.
Дослідники підкреслюють, що наразі експерименти проводилися лише на трупах тварин, щоб уникнути ризиків, пов’язаних із живими пацієнтами. Перед впровадженням у медичну практику на людях потрібно доопрацювати систему: зменшити розміри камер для використання лапароскопічних портів та вдосконалити механізми безпеки. У перспективі SRT-H можна буде повністю відключити голосовими або сенсорними командами, а також інтегрувати розширені алгоритми виявлення помилок, що дозволить лікарям своєчасно втрутитись у разі необхідності.
Результати дослідження оприлюднені у журналі Science Robotics.
