Imaginați-vă pentru o clipă tensiunea dintr-o sală de operație. Un chirurg cu experiență, cu o voce calmă, dictează fiecare mișcare unui medic stagiar. „Puțin mai la stânga. Acum prinde clema. Perfect.” Este un ritual sacru, transferul de experiență de la om la om. Acum, imaginați-vă că stagiarul nu este uman.
Pentru prima dată în istorie, chirurgia robotică a atins acest punct de referință incredibil. Un robot a efectuat cu succes, și în mod complet autonom, operații complexe de îndepărtare a vezicii biliare, ascultând și răspunzând la comenzi vocale. Exact ca un ucenic uman, sistemul a acționat pe baza instrucțiunilor verbale, după ce inițial a fost antrenat pur și simplu urmărind videoclipuri ale procedurii.
Cum înveți robotul chirurg să salveze vieți?
A învăța o mașină o procedură chirurgicală complexă, cu zeci de pași, este o provocare monumentală. Nu e suficient să știi fiecare acțiune necesară, ci și unde să nu intervii – cum ar fi evitarea vaselor de sânge majore. Dar cum traduci această intuiție în linii de cod?
„Asta face totul atât de dificil,. Cum poți scrie asta în cod? […] Pot să observ un om care învață ceea ce trebuie să fac eu? Dacă răspunsul este da, lucrurile devin, nu banale, dar considerabil mai ușoare.”, a explicat recent dr. Mathias Unberath, profesor la Universitatea Johns Hopkins.
Această metodă, numită învățare prin imitație, stă la baza acestui salt tehnologic uluitor. Sub îndrumarea profesorului Axel Krieger de la Johns Hopkins, autorul principal al studiului, Ji Woong „Brian” Kim, și o echipă de colaboratori au antrenat sistemul pe videoclipuri cu chirurgi umani reali, care efectuau colecistectomii (îndepărtarea vezicii biliare) pe cadavre de porci.
Testul suprem: 17 pași spre perfecțiune
Anul trecut, echipa lui Krieger demonstrase că un robot poate fi antrenat să manipuleze un ac chirurgical și să sutureze țesuturi după doar câteva secunde de învățare. Dar îndepărtarea unei vezici biliare este un salt uriaș în complexitate, implicând 17 etape distincte: de la identificarea țesuturilor și realizarea de incizii precise, până la plasarea strategică a clemelor.
Spre deosebire de roboții autonomi anteriori, pe care Krieger îi compara cu „antrenarea unui robot pentru a conduce pe un traseu atent trasat”, noul sistem – denumit SRT-H (Surgical Robot Transformer-Hierarchy) – „este ca și cum ai învăța un robot să navigheze pe orice drum, în orice condiții, răspunzând în mod inteligent la orice întâlnește”.
Rezultatul? După vizionarea tutorialelor video, care includeau și subtitrări explicative, robotul a efectuat procedura cu o precizie de 100%. Deși a durat mai mult decât un chirurg uman experimentat, rezultatele au fost impecabile. Cele 17 etape au fost executate fără cusur pe opt vezici biliare de porc ex vivo (în afara corpului).
Un chirurg care învață din dialog
Adevărata revoluție este capacitatea sistemului de a înțelege limbajul natural. Alimentat de același tip de inteligență artificială care stă la baza ChatGPT, robotul poate răspunde în timp real la instrucțiuni verbale de la un supraveghetor uman, cum ar fi „mișcă brațul stâng puțin spre stânga”, învățând și ajustându-se din acest feedback.
Mai mult, a fost capabil să răspundă la scenarii de urgență neașteptate, o abilitate vitală pentru orice chirurg. Chiar și atunci când echipa a introdus deliberat obstacole – mutând poziția robotului sau adăugând coloranți pentru a altera culorile țesuturilor – robotul nu a fost derutat.
„Pentru mine, acest lucru demonstrează cu adevărat că este posibil să se efectueze proceduri chirurgicale complexe în mod autonom. Este o dovadă a conceptului că acest cadru de învățare prin imitație poate automatiza proceduri atât de complexe cu un grad atât de ridicat de robustețe.”, a declarat Krieger.
Publicat în prestigioasa revistă Science Robotics, studiul marchează un punct de cotitură. „Munca noastră arată că modelele de IA pot fi suficient de fiabile pentru autonomia chirurgicală – ceva ce părea odată îndepărtat, dar care acum este demonstrabil viabil,” a concluzionat Kim. Roboții alimentați de AI care operează autonom nu mai sunt doar un vis SF. Reprezintă realitatea care se naște acum, în laboratoarele de elită ale lumii.
