Robot sa učí odborne vykonávať chirurgické zákroky sledovaním videí
- Autor:
- Roman Mališka
- Zverejnené:
- 14. 11. 2024
- Hodnotenie:
- Už ste hlasovali.
Na to, aby ľudia mohli vykonávať chirurgické zákroky, sú potrebné roky intenzívneho štúdia a pevná ruka, ale roboty by to mohli zvládnuť ľahšie vďaka dnešnej technológii umelej inteligencie. Výskumníci z Univerzity Johnsa Hopkinsa (UJH) a Stanfordskej univerzity teraz naučili robotický chirurgický systém vykonávať niekoľko chirurgických zákrokov rovnako schopne ako ľudskí lekári, a to jednoducho tým, že ho vycvičili sledovaním videí týchto zákrokov.
Tím pre túto štúdiu využil chirurgický systém da Vinci. Ide o robotický systém, ktorý je zvyčajne diaľkovo ovládaný chirurgom, s ramenami, ktoré manipulujú s nástrojmi na úlohy, ako je pitvanie, odsávanie a rezanie a uzatváranie ciev. Takéto systémy poskytujú chirurgom oveľa väčšiu kontrolu, presnosť a bližší pohľad na pacientov na operačnom stole. Cena najnovšej verzie sa odhaduje na viac ako 2 milióny EUR, a to bez príslušenstva, sterilizačného zariadenia a školení.
Pomocou metódy strojového učenia známej ako imitačné učenie tím vycvičil chirurgický systém da Vinci, aby sám vykonával tri úlohy spojené s chirurgickými zákrokmi: manipuláciu s ihlou, zdvíhanie telesného tkaniva a šitie. Pozrite sa TU.
Chirurgický systém ich nielenže vykonal rovnako dobre ako človek, ale naučil sa aj opravovať vlastné chyby.
„Napríklad ak mu spadne ihla, automaticky ju zdvihne a pokračuje. To nie je niečo, čo som ho naučil robiť,“ povedal Axel Krieger, odborný asistent na UJH, ktorý je spoluautorom článku o zisteniach tímu, ktorý bol tento prezentovaný na konferencii o učení robotov.
Výskumníci vycvičili model umelej inteligencie kombináciou imitačného učenia s architektúrou strojového učenia, s ktorou sú vytvorené populárne chatboty ako ChatGPT. Avšak zatiaľ čo tieto chatboty sú navrhnuté na prácu s textom, tento model vypľuje kinematiku - jazyk používaný na opis pohybu pomocou matematických prvkov, ako sú čísla a rovnice - na riadenie ramien chirurgického systému.
Model bol pritom vycvičený pomocou stoviek videí nahraných zo zápästných kamier umiestnených na ramenách robotov da Vinci počas chirurgických zákrokov.
Tím sa domnieva, že jeho model by mohol vycvičiť robota na vykonávanie akéhokoľvek typu chirurgického zákroku rýchlo a oveľa jednoduchšie ako tradičná metóda ručného kódovania každého kroku potrebného na riadenie činnosti chirurgického robota.
Podľa Kriegera by to mohlo prispieť k tomu, aby sa automatizovaná chirurgia stala realitou skôr, ako sme si doteraz dokázali predstaviť.
„Novinkou je, že nám stačí zozbierať imitačné učenie rôznych postupov a za pár dní môžeme vycvičiť robota, aby sa to naučil,“ povedal. „To nám umožňuje urýchliť dosiahnutie cieľa autonómie a zároveň znížiť počet lekárskych chýb a dosiahnuť presnejšiu chirurgiu.“
To by mohol byť jeden z najväčších prelomov vo svete roboticky asistovanej chirurgie za posledné roky. Existujú síce niektoré automatizované zariadenia na použitie pri zložitých operáciách, no ich schopnosti sú však zvyčajne obmedzené len na určité kroky operácií, pri ktorých pomáhajú.
Krieger ďalej poukázal na to, že kódovanie každého kroku pre robotický systém môže byť strašne pomalé.
„Niekto môže stráviť desať rokov tým, že sa snaží modelovať šitie,“ povedal. „A to je šitie len pri jednom type operácie.“
Výskumníci teraz pracujú na tréningu robota pomocou ich metódy imitačného učenia, aby mohol vykonať celú operáciu. Pravdepodobne potrvá roky, kým uvidíme, že roboty plne nahradia chirurgov, ale inovácie, ako je táto, by mohli urobiť zložité zákroky bezpečnejšími a dostupnejšími pre pacientov na celom svete.
