(Adnkronos) - Imperturbabile come un medico esperto. Un robot ha eseguito il primo intervento chirurgico senza l'aiuto umano. Addestrato con video di operazioni, ha portato a termine in modo autonomo la complessa procedura di rimozione della cistifellea operando per la prima volta su un paziente reale e, durante l'intervento, ha risposto e
Il lavoro guidato dai ricercatori della Johns Hopkins University - e finanziato con fondi federali Usa - rappresenta un progresso importante nel campo della robotica chirurgica, grazie al quale i robot potranno operare con una precisione tipica delle macchine e al tempo stesso con un'adattabilità e capacità di comprensione simili a quelle umane. E' un salto che "ci porta da robot in grado di eseguire compiti chirurgici specifici a robot che comprendono veramente le procedure chirurgiche", afferma il professore associato e medical roboticist Axel Krieger. Una "distinzione fondamentale - chiarisce - che ci avvicina significativamente a sistemi chirurgici autonomi clinicamente validi, in grado di operare nella caotica e imprevedibile realtà dell'assistenza effettiva al paziente".
Nel 2022 il robot Star (Smart Tissue Autonomous Robot) di Krieger aveva eseguito il primo intervento chirurgico robotico autonomo su un animale vivo: un intervento laparoscopico su un maiale. Ma quel robot richiedeva tessuti appositamente marcati, operava in un ambiente altamente controllato e seguiva un piano chirurgico rigido e predeterminato. Per Krieger era come insegnare a un robot a guidare lungo un percorso accuratamente tracciato. Con il nuovo sistema, invece, "è come insegnare a un robot a percorrere qualsiasi strada, in qualsiasi condizione, rispondendo in modo intelligente a tutto ciò che incontra", dice. Il nuovo robot chirurgo si chiama Transformer-Hierarchy, Srt-H, ed esegue davvero interventi adattandosi alle caratteristiche anatomiche individuali in tempo reale, prendendo decisioni al volo e autocorreggendosi quando le cose non vanno come previsto.
Costruito con la stessa architettura di apprendimento automatico che alimenta ChatGpt, il 'dottor Srt-H' è anche interattivo, in grado di rispondere a comandi vocali ("afferra la testa della cistifellea") e correzioni ("muovi il braccio sinistro leggermente a sinistra") e impara dai feedback che riceve. Vengono superati "alcuni degli ostacoli fondamentali all'implementazione di robot chirurgici autonomi nel mondo reale", sottolinea l'autore principale Ji Woong 'Brian' Kim, ex ricercatore post-dottorato della Johns Hopkins, ora alla Stanford University. "Il nostro lavoro dimostra che i modelli di intelligenza artificiale possono essere resi sufficientemente affidabili per l'autonomia chirurgica, un obiettivo che un tempo sembrava lontano, ma che ora è realizzabile", assicura.
L'anno scorso il team di Krieger ha utilizzato il sistema per addestrare un robot a svolgere tre compiti chirurgici fondamentali: manipolare un ago, sollevare tessuti e suturare. Ciascuno di questi compiti richiedeva solo pochi secondi. La procedura di rimozione della cistifellea è molto più complessa, è una sequenza di 17 azioni della durata di alcuni minuti. Il robot doveva identificare determinati dotti e arterie e afferrarli con precisione, posizionare strategicamente le clip e recidere alcune parti con le forbici. Srt-H ha imparato a eseguire l'operazione guardando video di chirurghi della Johns Hopkins. Il team ha rafforzato l'addestramento visivo con didascalie che descrivevano le attività. Dopo aver guardato i video, il robot ha eseguito l'intervento con una precisione del 100%. Sebbene abbia impiegato più tempo di un chirurgo umano per eseguire il lavoro, i risultati sono stati paragonabili a quelli di un chirurgo esperto.
"Proprio come gli specializzandi in chirurgia spesso padroneggiano diverse parti di un'operazione a ritmi diversi, questo lavoro illustra la promessa di sviluppare sistemi robotici autonomi in modo altrettanto modulare e progressivo", dichiara il chirurgo Jeff Jopling della Johns Hopkins, coautore dello studio. A un certo punto per metterlo alla prova i ricercatori hanno anche modificato la posizione di partenza del robot e aggiunto coloranti simili al sangue che hanno modificato l'aspetto della cistifellea e dei tessuti circostanti. "Per me, tutto ciò dimostra davvero che è possibile eseguire procedure chirurgiche complesse in modo autonomo", conclude Krieger. Il team vorrebbe ora addestrare e testare il sistema su più tipi di interventi chirurgici ed espandere le sue capacità di eseguire un intervento chirurgico completamente autonomo.
