Un système chirurgical robotique comme celui de la photo ici a été formé par les chercheurs de Johns Hopkins à effectuer avec succès de longues procédures pour retirer la vésicule biliaire sans aide humaine, selon une étude publiée mercredi. Photo gracieuseté de l’Université Johns Hopkins
St. Paul, Minn., 9 juillet (UPI) – Les efforts pour former des robots pour effectuer certains types de procédures chirurgicales sans aide humaine ont atteint une « étape essentielle » avec des procédures d’élimination de cystifellea réussies dans des environnements réalistes, ont rapporté mercredi les chercheurs.
Les experts en robotique médicale des universités de Johns Hopkins et de Stanford ont révélé dans une nouvelle étude que « considérablement » a poussé l’enveloppe sur ce qui est possible que les robots fassent dans la salle d’opération sans médecins humains aux contrôles, en utilisant l’intelligence artificielle pour leur apprendre à surmonter les obstacles inattendus pendant les procédures chirurgicales.
L’étude, Publié mercredi Dans Science Robotics Magazine, il a décrit comment utiliser une plate-forme d’intelligence artificielle récemment développée appelée transformateur de robot chirurgical, ou SRT-H, les scientifiques ont pu demander aux armes robotiques d’effectuer huit procédures ex vivo de la vésicule biliaire « avec 100% de précision », toutes complètement autonome sans aide humaine.
SRT-H est le dernier progrès de la « vision par ordinateur », un champ de l’IA qui permet aux robots de « voir » et d’interpréter les images et les vidéos, tout comme les humains. Des vidéos de chirurgiens humains ont été montrées au système qui effectuent la même procédure sur les porcs et renforcée avec des légendes du langage naturel qui décrivent les tâches. Il peut également répondre aux commandes vocales humaines pendant les procédures.
Plus significativement, SRT-H a montré la capacité de faire du norme de soi lorsque les scientifiques ont lancé des balles incurvées telles que l’ajout de colorants simeliers qui ont changé l’apparence de la vésicule biliaire et des tissus environnants. Ils ont indiqué qu’il était toujours en mesure de réaliser avec précision des tâches telles que le positionnement stratégique des clips et les pièces de récupération avec des ciseaux.
Les résultats ont été considérés comme importants car ils semblent rapprocher la science médicale de l’objectif de la création de robots basés sur l’intelligence artificielle assez fiable pour « l’autonomie chirurgicale », en particulier dans des procédures de routine telles que les éliminations de la vésicule biliaire, qui sont effectuées des centaines de milliers de temps chaque année.
L’étude a été menée par le robot médical Axel Krieger, professeur agrégé à la Whis Whiting School of Engineering, qui en 2022 a utilisé un système précédent basé sur l’intelligence artificielle pour effectuer indépendamment la première procédure chirurgicale dirigée par une petite incision sur la caméra sur les tissus mous d’un cochon.
SRT-H « représente une étape fondamentale des robots capables d’effectuer des tâches chirurgicales spécifiques aux robots qui incluent des procédures chirurgicales », a déclaré Kreiger à UPI dans les commentaires par e-mail.
Il fait différents progrès technologiques clés, y compris l’élimination de l’exigence selon laquelle les robots ne fonctionnent que sur des tissus spécialement marqués dans des environnements hautement contrôlés.
« Le SRT-H s’adapte aux caractéristiques anatomiques individuelles en temps réel, en prenant des décisions sur le vol et l’auto-ventilateur lorsque les choses ne se déroulent pas comme prévu, tout comme un chirurgien humain le ferait », a-t-il déclaré.
De plus, puisque le système a été créé en utilisant la même architecture d’apprentissage automatique qui alimente Chatgpt, permet au robot d’être interactif.
« Il peut répondre aux commandes parlées telles que » saisir la tête de la vésicule biliaire « ou des corrections telles que » déplacer le bras gauche vers la gauche « et apprendre de cette rétroaction pendant la procédure », a déclaré Krieger.
Le chercheur a ajouté le cadre d’apprentissage « forme le robot en regardant des vidéos de chirurgie, similaire à la façon dont les élèves en médecine apprennent. Cette approche s’est avérée assez robuste que le robot s’est comporté de manière irrégulière grâce à des preuves avec l’expérience d’un chirurgien humain qualifié, même dans des scénarios inattendus typiques de véritables sterries. »
D’autres experts en robotique médicale contactés par l’UPI ont convenu que les résultats sont un résultat remarquable pour le domaine de la robotique chirurgicale, mais ils ont averti qu’il s’agissait encore d’un long chemin jusqu’au jour où les machines sont considérées comme assez sûres de travailler indépendamment sur les patients humains.
Tamas Haidegger, professeur à l’Université de Óbuda de Budapest, Hongrie, et guide technique de la recherche de la robotique médicale dans son Centre anal de robotique intelligente, a déclaré que les résultats montrent que « les progrès de référence ont émergé dans des systèmes chirurgicaux autonomes » ces derniers mois.
Le cas des interventions autonomes est vraiment du « renforcement », mais sommes-nous au bord du tournant de la chirurgie robotique autonome? Oui et non, a-t-il répondu.
« Le système des employés STR-H a présenté la capacité de correction et de généralisation des erreurs, ce qui peut conduire à l’évolutivité », a déclaré Haidegger. « C’est important. Un premier pas de bébé. »
Les expériences actuelles, cependant, « ne représentent que des progrès embryonnaires dans le domaine super complexe de la chirurgie humaine », a-t-il déclaré, en comparant le développement d’une chirurgie robotique autonome avec celle des voitures autonomes.
« En 2004, tous les participants n’ont pas réussi à traverser le désert de Mojave lors du premier défi DARPA, mais en 2007, l’environnement urbain simulé était également gérable pour la plupart des systèmes. Cependant, lorsque cette technologie a été révélée sur la route, des carences importantes ont été révélées, à partir de l’incomplétude des signaux routiers pour les conditions météorologiques changeantes et, au-dessus de tous, l’incroyable des conducteurs.
« La variabilité de la chirurgie humaine vit – comme l’anatomie individuelle et la pathologie, les saignements, le mouvement des tissus physiologiques et des propriétés tissulaires non collées – limite la distribution clinique immédiate d’un système autonome. »
En attendant, un expert britannique qui n’était pas lié à la nouvelle étude a convenu que « il met vraiment en évidence l’art de la possible avec l’IA et la robotique chirurgicale ».
Danail Stoyanov, professeur de vision robot au département d’ordinateur et co-réalisateur de l’Université de Londres de l’Université du Collège de Londres de l’UCL Hawkes Institute, a déclaré à l’UPI que le domaine de la vision artificielle fait des « progrès incroyables » pour des vidéos chirurgicales, ajoutant que la disponibilité de plateformes robotiques ouverte pour cette recherche « fait de la démonstration de l’automation chirurgicale ».
Cependant, il a demandé que « de nombreux autres défis restent à rendre cela pratique dans une utilisation clinique réelle. La généralisation techniquement aux conditions cliniques reste très difficile et il y a d’autres obstacles à la vérification, à la sécurité, à l’efficacité et, bien sûr, aux coûts et aux responsabilités ».
De même, Krieger de JHU a observé que cette étude fournit simplement « une preuve du concept. Avant toute application clinique, nous avons besoin de tests supplémentaires et d’approbation réglementaire supplémentaires pour garantir que la sécurité des patients reste la plus grande priorité ».
Cela dit, la prochaine étape immédiate consiste à « former et tester le système sur plusieurs types d’interventions chirurgicales et étendre ses compétences pour effectuer des interventions chirurgicales auto-employées du début à la fin.
« Actuellement, nous avons fait du succès avec une longue phase d’élimination de la vésicule biliaire, mais nous voulons étendre le répertoire chirurgical du système » pour inclure les procédures qui bénéficieraient de la précision constante du robot et de la capacité d’opérer dans des conditions difficiles dans lesquelles des facteurs humains tels que la fatigue ou le tremblement pourraient limiter les facteurs « , a déclaré Krieger.