Prima operazione chirurgica fatta da un robot in modo autonomo

 

Per la prima volta un robot è riuscito a eseguire un intervento chirurgico su un simulatore di paziente senza ricorrere ad alcun tipo di aiuto da parte degli umani. Addestrato con video di interventi chirurgici il robot Srt-h (Surgical Robot Transformer-Hierarchy) è stato in grado di asportare una cistifellea adattandosi in tempo reale alle caratteristiche anatomiche del paziente, prendendo decisioni al volo e autocorreggendosi quando le cose non andavano come previsto. 

Il risultato è pubblicato sulla rivista Science Robotics da un gruppo di ricerca guidato da Axel Krieger della Johns Hopkins University USA. 

Lo stesso team che aveva già sviluppato un altro robot chirurgico Star che nel 2022 aveva eseguito un  primo intervento chirurgico robotico autonomo su un animale vivo: in quel caso però, si trattava di una procedura in laparoscopia e il robot aveva eseguito un piano chirurgico rigido e  predeterminato, muovendosi tra tessuti  che  erano stati appositamente marcati per facilitargli il lavoro. 

Era come insegnare a un robot a guidare su un percorso lungo accuratamente mappato. Con il nuovo sistema invece è come insegnare, a  un robot a percorrere qualsiasi strada in qualsiasi condizione, rispondendo  in modo intelligente a qualsiasi cosa incontri. Questo progresso ci porta da robot in grado di eseguire compiti chirurgici specifici a robot che comprendono veramente  le procedure chirurgiche.  E' una distinzione  fondamentale che ci avvicina significativamente a sistemi chirurgici autonomi clinicamente validi, in grado  di  operare nella caotica  e imprevedibile realtà dell' assistenza effettiva del paziente. 

Costruito con la stessa architettura di apprendimento automatico di ChatGpt, Srt-h è anche interattivo durante l' intervento risponde ai comandi vocali e segue i suggerimenti (ad esempio "muovi leggermente il braccio verso sinistra"), proprio come un chirurgo alle prime armi che lavora con un mentore.

La procedura di rimozione della cistifellea eseguita nello studio prevede una sequenza di diciassette compiti della durata di alcuni minuti. Il robot doveva identificare determinati dotti e arterie, afferrarli con precisione, posizionare strategicamente le clip e recidere le parti con le forbici.  Srt-h  ha imparato a eseguire ogni azione guardando video chirurgici della Johns Hopkins che operavano su cadaveri di maiale. L' addestramento visivo è stato ulteriormente rafforzato con didascalie che descrivevano le attività. Dopo aver guardato il video il robot ha eseguito l' intervento con un' accuratezza del cento percento: durante i vari compiti ha agito in modo imperturbabile con la competenza di un chirurgo umano esperto, anche durante scenari imprevisti tipici delle emergenze mediche reali. Sebbene abbia impiegato più tempo di un chirurgo umano per eseguire l' intervento, i risultati sono stati paragonabili a quelli di un chirurgo umano esperto. 

Il nostro lavoro dimostra che i modelli di intelligenza artificiale possono essere resi sufficientemente affidabili per l' autonomia in chirurgia, un obbiettivo che un tempo sembrava lontano ma che ora è chiaramente realizzabile.