نخستین تجربه واقعی ربات جراح بدون کمک انسان

آکسِل کریگر، متخصص رباتیک پزشکی گفت: «این پیشرفت ما را از ربات‌هایی که تنها می‌توانند وظایف خاص جراحی را انجام دهند به ربات‌هایی می‌رساند که روش‌های جراحی را واقعا درک می‌کنند. این تمایز مهمی است که ما را به‌شکل چشمگیری به سامانه‌های جراحی خودکار قابل استفاده در عمل‌های بالینی نزدیک‌تر می‌کند؛ سامانه‌هایی که می‌توانند در شرایط پیچیده و پیش‌بینی‌ناپذیر مراقبت از بیماران واقعی کار کنند.»

این ربات، که به نام «اس‌آر‌تی‌ـ‌اچ» (SRT-H) یا «ربات جراحی تغییر شکل‌دهنده‌ـ‌سلسله‌مراتبی» شناخته می‌شود، با ویدیوهای جراحی‌ها آموزش دیده بود که در آنها، جراحان دانشگاه جان هاپکینز را در حال انجام عمل روی اجساد خوک‌ها مشاهده کرده بود. این ویدیوها زیرنویس‌هایی داشتند که وظایف و مراحل کار را توصیف می‌کردند.

دانشگاه جان هاپکینز گفت که این ربات، پس از تماشای ویدیوها، عمل جراحی را با دقت ۱۰۰ درصد انجام داد. ربات عمل را در زمان طولانی‌تری انجام داد، اما نتایج به‌دست‌آمده با نتایج یک جراح قابل قیاس بود.

این ربات، که با همان ساختار یادگیری ماشینی ساخته شده است که برای چت‌بات هوش مصنوعی محبوب «چت‌جی‌پی‌تی» (ChatGPT) استفاده می‌شود، باید وظایفی را در ۱۷ دقیقه انجام می‌داد، ازجمله شناسایی مجاری و شریان‌ها، گرفتن آنها با دقت، قرار دادن گیره‌ها به‌صورت هدفمند و بریدن قسمت‌ها با قیچی.

این بیش از کاری است که «ربات خودکار بافت هوشمند» (STAR) کریگر، سه سال پیش، در اولین جراحی رباتیک خودکار -یعنی یک جراحی لاپاراسکوپی روی خوک زنده- روی حیوان انجام داده بود. آن ربات نیز به بافت‌های معینی نیاز داشت، در یک محیط کاملا کنترل‌شده عمل کرده بود و از یک برنامه جراحی دقیق پیروی می‌کرد.

برعکس، «اس‌آر‌تی‌ـ‌اچ» در شرایط آناتومیکی که یکنواخت نبودند، بی‌نقص عمل کرد. این امر حتی زمانی که محققان موقعیت شروع به کار ربات را تغییر دادند و زمانی که رنگدانه‌هایی شبیه به خون افزودند که ظاهر کیسه صفرا و بافت‌های اطراف آن را تغییر می‌داد نیز صدق می‌کرد.

سال گذشته، کریگر از این سامانه برای آموزش یک ربات به منظور انجام سه کار مهم جراحی استفاده کرد: استفاده دستی از سوزن، بلند کردن بافت بدن و بخیه زدن. اما انجام دادن این وظایف هرکدام تنها چند ثانیه طول کشید.

در مرحله بعد، تیم محققان می‌خواهد این سامانه را با انواع بیشتری از جراحی‌ها آموزش دهد و آزمایش کند، و همچنین قابلیت‌های آن را گسترش دهد تا جراحی کاملا خودکار را انجام دهد.

جی وونگ «برایان» کیم، نویسنده اصلی و پژوهشگر پیشین پسادکترا در دانشگاه جان هاپکینز که اکنون با دانشگاه استنفورد همکاری می‌کند، گفت: «این کار یک جهش بزرگ در قیاس با تلاش‌های قبلی است، زیرا برخی از موانع اساسی برای به‌کارگیری ربات‌های جراحی خودکار در دنیای واقعی را برطرف می‌کند. کار ما نشان می‌دهد که مدل‌های هوش مصنوعی می‌توانند برای خودکارسازی جراحی، به اندازه کافی قابل اعتماد شوند ــ چیزی که زمانی دور از دسترس به نظر می‌رسید، اکنون به‌وضوح عملی است.»

این یافته‌ها در مجله «ساینس روباتیکس» (Science Robotics) منتشر شده‌اند.