Automatischer Operationsroboter „ohne einen einzigen Fehler“

Der weltweit erste autonome Operationsroboter führt Operationen mit 100%iger Genauigkeit und ohne menschliches Eingreifen durch.

Ein historischer Meilenstein in der Medizin wurde erreicht, als der weltweit erste vollautomatische Operationsroboter erfolgreich eine komplexe Operation mit absoluter Präzision und völlig ohne menschliches Eingreifen durchführte.

Dieser Durchbruch markiert einen bedeutenden Schritt hin zu einer neuen Ära in der Medizin, in der Maschinen selbstständig anspruchsvolle chirurgische Eingriffe durchführen können.

Der von Forschern der Johns Hopkins University entwickelte Roboter mit der Bezeichnung SRT-H (Surgical Robot Transformer-Hierarchy) hat die Fähigkeit unter Beweis gestellt, Gallenblasenoperationen mit dem gleichen Geschick wie erfahrene Chirurgen durchzuführen.

Das Besondere am SRT-H ist seine Fähigkeit, die Grenzen herkömmlicher chirurgischer Roboter zu überschreiten, indem er nicht nur vorprogrammierte Aufgaben ausführt, sondern auch in Echtzeit reagieren und lernen kann.

Die Kerntechnologie des SRT-H basiert auf einer fortschrittlichen Architektur für maschinelles Lernen, ähnlich derjenigen, die in KI-Systemen wie ChatGPT zum Einsatz kommt. Dadurch kann der Roboter Sprachbefehle des medizinischen Teams verarbeiten und seine Aktionen anhand von Echtzeit-Feedback anpassen. Diese Anpassungsfähigkeit ist äußerst wichtig, um unerwartete Herausforderungen während einer Operation zu bewältigen.

Der Roboter wurde mithilfe eines KI-Frameworks namens „sprachgesteuertes Imitationslernen“ trainiert. Dabei wurden Videos von menschlichen Chirurgen verwendet, die Gallenblasenentfernungen an Schweinekadavern durchführten. Durch die Analyse dieser Videos konnte SRT-H die einzelnen Schritte einer Gallenblasenentfernung präzise erlernen und nachahmen.

In Versuchen wurde SRT-H an acht Schweinegallenblasen und -lebern mit unterschiedlichen anatomischen Strukturen getestet, um die in der Humanchirurgie häufig anzutreffenden Unterschiede widerzuspiegeln. Die Trennung der Gallenblase von der Leber ist ein mehrminütiger Eingriff, der den Einsatz verschiedener Instrumente erfordert, darunter Klemmen, Schneiden sowie Entscheidungs- und Anpassungsfähigkeit – Fähigkeiten, die in realen chirurgischen Eingriffen unerlässlich sind.

Die Ergebnisse beeindruckten die wissenschaftliche Gemeinschaft, da der Roboter bei allen Testoperationen eine hundertprozentige Genauigkeit erreichte. Der SRT-H erkannte erfolgreich Röhren und Arterien, setzte Pinzetten an und führte Scheren mit der gleichen Präzision wie ein menschlicher Chirurg. Allerdings benötigte der Roboter für den Eingriff länger als ein menschlicher Chirurg.

Der Übergang von der Ausführung einzelner Aufgaben zum tatsächlichen Verständnis chirurgischer Eingriffe ist ein entscheidender Schritt, sagt der Medizinrobotikexperte Axel Krieger, der die Forschung leitete. Er vergleicht den Roboter mit einem selbstfahrenden Auto, das „auf jeder Straße und unter allen Bedingungen fahren und intelligent auf alles reagieren kann, was ihm begegnet.“

Ji Woong „Brian“ Kim, eine Schlüsselfigur in der Entwicklung von SRT-H, betonte, dass die Zuverlässigkeit von KI-Modellen für die chirurgische Automatisierung nun nachgewiesen werden könne. Dieser Fortschritt eröffnet neue Möglichkeiten zur Verbesserung der Präzision und Sicherheit chirurgischer Eingriffe und birgt das Potenzial, die Patientenversorgung durch die Reduzierung menschlicher Fehler und die Verbesserung der Behandlungsergebnisse grundlegend zu verändern.

Obwohl der SRT-H in kontrollierten Umgebungen bemerkenswert erfolgreich war, ist der Roboter noch nicht für den Einsatz an Patienten geeignet. Seine Leistung in den Tests hat jedoch einen Einblick in die Zukunft der Chirurgie gegeben, in der Roboter Eingriffe mit minimalem menschlichen Eingriff durchführen können.

Im Vergleich zu bestehenden Operationsrobotern wie dem da Vinci-System von Intuitive Surgical, das seit 2000 FDA-zugelassen ist und weltweit in über 12 Millionen Operationen eingesetzt wurde, stellt der SRT-H einen technologischen Quantensprung dar. Während das da Vinci-System für die Fernsteuerung vollständig auf einen Chirurgen angewiesen ist, kann der SRT-H völlig autonom operieren.

Das Entwicklungsteam stellt sich eine Zukunft vor, in der der SRT-H und ähnliche Roboter für die Durchführung verschiedenster Operationen trainiert werden, wodurch der Bedarf an menschlicher Aufsicht weiter reduziert wird. Langfristig könnten autonome Operationsroboter dazu beitragen, den Mangel an Chirurgen zu beheben, menschliche Fehler zu minimieren und eine gleichbleibend hohe Versorgungsqualität in unterversorgten Gebieten zu gewährleisten.

Die Übertragung von kontrollierten Modellen auf Operationen an realen Menschen erfordert jedoch eine strenge Aufsicht und Genehmigung durch die zuständigen Behörden. Darüber hinaus wirft der Einsatz automatisierter Systeme Fragen hinsichtlich der Haftung und der Rolle menschlicher Chirurgen bei der Entscheidungsfindung auf.

Diese Forschung wurde von der Health Advanced Research Projects Agency, der National Science Foundation und den National Institutes of Health gefördert. Da die Branche der chirurgischen Robotik – derzeit mit einem Jahresumsatz von fast 10 Milliarden US-Dollar und geschätzten 2,7 Millionen robotergestützten Operationen bis 2024 – weiter wächst, ist die Auseinandersetzung mit diesen ethischen Herausforderungen entscheidend, um sicherzustellen, dass technologische Fortschritte mit den Grundsätzen der Patientensicherheit und -versorgung im Einklang stehen.

KI-Roboter führen Nähte genauso präzise aus wie Chirurgen.

Quelle: https://khoahocdoisong.vn/robot-phau-thuat-tu-dong-khong-mot-sai-xot-post1556217.html