برای اولین بار؛ ربات‌ها با فیلم دیدن جراحی را یادگرفتند!

بعدی- ربات ها برای انجام عمل های جراحی با مهارتی مانند پزشک آموزش می بینند و حتی می آموزند که اشتباهات خود را در حین جراحی اصلاح کنند.

به گزارش روزنامه واشنگتن پست. برای دهه ها، ربات ها به پزشکیان در انجام کوله سیستکتومی، هیسترکتومی، ترمیم فتق، جراحی پروستات و موارد دیگر کمک کرده اند. در حالی که بیماران بیهوش روی میز عمل دراز می کشند، بازوها و گیره های رباتیک در مراحل خاصی از بدن آنها عبور می کنند. این روبات ها همگی توسط پزشکیان با استفاده از کنترلرهای ویژه کنترل می شوند، فرآیندی که لرزش دست انسان را به حداقل می رساند. اکنون، تیمی از محققان دانشگاه جان هاپکینز و دانشگاه استنفورد پیشرفت قابل توجهی در آموزش روبات‌ها با فیلم‌هایی برای انجام جراحی‌ها با مهارت بهتر نسبت به پزشکیان گزارش کرده‌اند.

این روبات ها یاد گرفتند که به طور مستقل از سوزن، گره زدن و دوختن زخم ها استفاده کنند. در ضمن ربات های آموزش دیده در حال تصحیح اشتباهات خود بودند که جز تقلید نمی گفتند! دانشمندان قبلاً مرحله بعدی را آغاز کرده اند: ترکیب تمام مهارت های مختلف در جراحی جسد. به گفته محققان، نسل جدیدی از ربات‌های مستقل این پتانسیل را دارد که به حل یک مشکل جدی برای جراحان در ایالات متحده کمک کند. این تحقیق که در کنفرانس آموزشی رباتیک اخیر در مونیخ ارائه شد، تقریباً چهار دهه پس از آن انجام شد که پوما 560 اولین رباتی بود که به جراحان در اتاق عمل کمک می کرد و در سال 1985 به بیوپسی مغز کمک می کرد.

در حال حاضر کار جدیدی برای چاپ در مجله در حال بررسی است. ربات‌های جراحی نسل بعدی باید ایمنی و کارایی خود را در آزمایش‌های بالینی نشان دهند و قبل از اینکه بتوانند در بیمارستان‌ها ثابت شوند، تأییدیه FDA را دریافت کنند. در حالی که برخی از مطالعات نشان داده‌اند که جراحی رباتیک ممکن است برای کل سیستم مراقبت‌های بهداشتی گران‌تر باشد بدون اینکه به طور قابل توجهی بهتر از جراحی سنتی باشد، یک مقاله در سال 2023 به این نتیجه رسید که جراحان در استفاده از ربات‌ها مهارت بیشتری پیدا می‌کنند و در نتیجه پیشرفت می‌کند. با این حال، دانشمندان و پزشکیان اکنون افزایش قابلیت اطمینان، توانایی و استقلال روبات‌های جراحی را گامی مهم در جهت حل بحران احتمالی می‌دانند. طبق گزارشی که در سال جاری توسط انجمن پزشکی آمریکا منتشر شد، ترکیب جمعیت سالخورده ای که نیاز به جراحی های بیشتری دارد و تعداد دانشجویان پزشکیان راکد، منجر به ایجاد 10000 تا 20000 جراح در ایالات متحده تا سال 2036 خواهد شد.

اکسل کریگر، دانشیار دانشکده مهندسی جانز هاپکینز وایتینگ که بر این مطالعه نظارت داشت، می‌گوید: «ما در تلاش برای جایگزینی جراحان نیستیم. ما فقط می خواهیم کار را برای جراح راحت تر کنیم. تصور کنید شما آخرین بیمار روز هستید و جراح بسیار خسته است؟ آیا می‌خواهید یک جراح خسته باشد یا یک ربات که بخشی از جراحی را انجام دهد و در واقع به جراح کمک کند؟» در سال 2020، ایالات متحده 876000 عمل جراحی رباتیک را گزارش کرد. روبات‌هایی که کریگر و همکارانش از تحقیقات ارائه شده توسط پزشکی جمع‌آوری کردند. جی وونگ کیم، محقق فوق دکتری که با کریگر کار می کند، گفت که شرکت فناوری Intuitive. سیستمی را توسعه داده است که در آن محققان و جراحان می توانند مانند یک رزیدنت جراحی با یک ربات صحبت کنند.

با این حال، قبل از اینکه ربات ها بتوانند به تنهایی عمل جراحی را انجام دهند، مراحل زیادی باقی مانده است. خطرات زیاد است، زیرا موضوع مرگ و زندگی است. آناتومی هر بیمار و نحوه رفتار بیماری در بیماران متفاوت است. اگر بخواهیم ربات خودش عمل جراحی را انجام دهد، باید تمام تصاویر، نحوه خواندن سی تی اسکن و ام آر آی را بداند. علاوه بر این، روبات‌ها باید یاد بگیرند که چگونه جراحی‌های لاپاراسکوپی یا سوراخ کلیدی را که از برش‌های بسیار کوچک استفاده می‌کنند، انجام دهند. محققان گفتند که آموزش ربات‌ها برای یادگیری اقدامات شبیه‌سازی شده در ویدئو، نیاز به برنامه‌ریزی آن‌ها را برای انجام هر حرکت فردی برای اقدامات پزشکی کاهش می‌دهد.

روش تمرین این تیم مشابه روشی بود که در JPT Chat استفاده می شد، با این تفاوت که به جای کار با کلمات، از زبانی استفاده می کند که موقعیت و جهت گیری ربات را توصیف می کند. محققان مدل آموزشی خود را با استفاده از فیلم‌هایی از روبات‌هایی که روی لباس‌های دوخت عمل می‌کنند، ساختند. هر تصویر در یک دنباله ویدیو مجموعه ای از پیکسل ها است که می تواند به عنوان یک عدد نمایش داده شود. به بیان ساده، مدل اعدادی را که تصاویر را نشان می دهند، می گیرد و آنها را به مجموعه اعداد دیگری تبدیل می کند که نشان دهنده اعمال مختلف ربات است.

پس از آموزش ربات ها، محققان مجموعه جداگانه ای از فیلم ها را تولید کردند که نشان می داد ربات ها می توانند وظایف جراحی را در محیطی متفاوت انجام دهند. عامر زوریکات که در این تحقیق شرکت نداشت اما به عنوان مدیر جراحی رباتیک در مرکز پزشکی دانشگاه پیتسبورگ مشغول به کار است، گفت: “این طلوع عصر جدیدی است.” زوریکات ادامه داد که اگرچه این مطالعه “گام اول مهم” بود، اما هنوز چندین مانع برای غلبه بر آن وجود داشت. بیشتر مسائل لجستیکی هستند که باید در طول زمان با بهبود هوش مصنوعی حل شوند. دانشمندان و پزشکیان باید بدانند که چگونه با مشکلات رایج جراحی مانند خونریزی و بخیه های معیوب برخورد کنند.

زوریکات همچنین پرسید: اگر چیزی به درد بخورد، چه کسی مسئول است؟ آیا دکتر است؟ آیا این یک توسعه دهنده هوش مصنوعی است؟ بیمارستانه؟ آیا ربات است؟ حفظ حریم خصوصی نیز احتمالاً به عنوان یک مسئله اصلی ظاهر می شود. ربات های مورد بحث در کنفرانس مونیخ با استفاده از فیلم های ویدئویی از جراحی های واقعی آموزش ندیده اند. با این حال، اگر قرار است روبات‌ها تا حدی پیشرفت کنند که بتوانند به طور مستقل عمل کنند، باید بر روی فیلم‌های جراحی واقعی آموزش ببینند. این به معنای دریافت مجوز از بیماران برای استفاده از فیلم های جراحی آنها برای توسعه سیستم های رباتیک است. زوریکات همچنین با بیان اینکه پیشرفت در استفاده از تجهیزات جراحی رباتیک احتمالاً سؤالات بیشتری را ایجاد می کند، گفت: آیا همه بیماران به این فناوری دسترسی خواهند داشت؟