ربات جراحی خودکار «بدون حتی یک اشتباه»

یک نقطه عطف تاریخی در صنعت پزشکی به تازگی ثبت شده است، زمانی که اولین ربات جراح خودکار جهان با موفقیت یک عمل جراحی پیچیده را با دقت مطلق و کاملاً بدون دخالت انسان انجام داد.

این پیشرفت، گامی مهم به سوی عصری جدید در پزشکی است که در آن ماشین‌ها می‌توانند به طور مستقل عمل‌های جراحی پیچیده را انجام دهند.

رباتی به نام SRT-H (Surgical Robot Transformer-Hierarchy) که توسط محققان دانشگاه جان هاپکینز توسعه داده شده است، توانایی انجام جراحی کیسه صفرا را با همان سطح مهارت جراحان باتجربه نشان داده است.

آنچه در مورد SRT-H خاص است، توانایی آن در فراتر رفتن از محدودیت‌های ربات‌های جراحی سنتی است، نه تنها انجام وظایف از پیش برنامه‌ریزی شده، بلکه توانایی واکنش و یادگیری در زمان واقعی را نیز دارد.

فناوری اصلی SRT-H مبتنی بر معماری پیشرفته یادگیری ماشینی است، مشابه آنچه در سیستم‌های هوش مصنوعی مانند ChatGPT استفاده می‌شود. این به ربات اجازه می‌دهد تا دستورات صوتی تیم پزشکی را پردازش کرده و اقدامات خود را بر اساس بازخوردهای لحظه‌ای تنظیم کند. این سازگاری در مقابله با چالش‌های غیرمنتظره‌ای که ممکن است در طول جراحی ایجاد شود، بسیار مهم است.

این ربات با استفاده از یک چارچوب هوش مصنوعی به نام «یادگیری تقلیدی هدایت‌شده توسط زبان» و با استفاده از ویدیوهای جراحان انسانی که عمل جراحی برداشتن کیسه صفرا را روی اجساد خوک انجام می‌دادند، آموزش دید. SRT-H با تجزیه و تحلیل این ویدیوها توانست مراحل عمل برداشتن کیسه صفرا را به طور دقیق یاد بگیرد و تکرار کند.

در آزمایش‌ها، SRT-H روی هشت مجموعه کیسه صفرا و کبد خوک با ساختارهای آناتومیکی متنوع آزمایش شد که منعکس‌کننده تفاوت‌های رایج در جراحی انسان است. جدا کردن کیسه صفرا از کبد روشی است که چندین دقیقه طول می‌کشد و نیاز به استفاده از ابزارهای متنوعی از جمله گیره زدن، برش و مهارت‌های تصمیم‌گیری و تطبیقی دارد - مهارت‌هایی که در رویه‌های جراحی واقعی رایج هستند.

نتایج، جامعه علمی را تحت تأثیر قرار داد، زیرا ربات در تمام جراحی‌های آزمایشی به دقت ۱۰۰٪ دست یافت. SRT-H در تشخیص لوله‌ها و شریان‌ها، استفاده از فورسپس و استفاده از قیچی با همان دقت یک جراح انسانی موفق بود. با این حال، تکمیل کار توسط ربات نسبت به یک جراح انسانی زمان بیشتری طول کشید.

اکسل کریگر، متخصص رباتیک پزشکی و سرپرست این تحقیق، می‌گوید: «حرکت از انجام وظایف فردی به درک واقعی روش‌های جراحی یک گام کلیدی است.» او این ربات را با یک ماشین خودران مقایسه می‌کند که می‌تواند «در هر جاده‌ای، در هر شرایطی رانندگی کند و به هر چیزی که با آن مواجه می‌شود، هوشمندانه واکنش نشان دهد.»

جی وونگ «برایان» کیم، یکی از چهره‌های کلیدی در توسعه SRT-H، تأکید کرد که اکنون می‌توان قابلیت اطمینان مدل‌های هوش مصنوعی برای اتوماسیون جراحی را نشان داد. این پیشرفت، امکانات جدیدی را برای بهبود دقت و ایمنی جراحی فراهم می‌کند و می‌تواند با کاهش خطای انسانی و بهبود نتایج درمان، انقلابی در مراقبت از بیمار ایجاد کند.

اگرچه SRT-H در محیط‌های کنترل‌شده به‌طور قابل‌توجهی موفق بوده است، اما این ربات هنوز برای استفاده روی بیماران واقعی آماده نیست. با این حال، عملکرد آن در آزمایش‌ها، نگاهی اجمالی به آینده جراحی ارائه داده است، جایی که ربات‌ها می‌توانند با حداقل دخالت انسان، عمل‌های جراحی را انجام دهند.

در مقایسه با ربات‌های جراحی موجود مانند سیستم داوینچی شرکت Intuitive Surgical که از سال ۲۰۰۰ توسط FDA تأیید شده و در بیش از ۱۲ میلیون جراحی در سراسر جهان مورد استفاده قرار گرفته است، SRT-H یک جهش تکنولوژیکی رو به جلو را نشان می‌دهد. در حالی که سیستم داوینچی برای کنترل از راه دور کاملاً به یک جراح وابسته است، SRT-H می‌تواند کاملاً مستقل عمل کند.

تیم توسعه، آینده‌ای را تصور می‌کند که در آن SRT-H و ربات‌های مشابه برای انجام انواع جراحی‌ها آموزش می‌بینند و نیاز به نظارت انسانی را بیش از پیش کاهش می‌دهند. در درازمدت، ربات‌های جراحی مستقل می‌توانند به رفع کمبود جراح، کاهش خطای انسانی و ارائه مراقبت‌های مداوم و با کیفیت بالا در مناطق محروم کمک کنند.

با این حال، حرکت از مدل‌های کنترل‌شده به جراحی روی افراد واقعی نیاز به نظارت دقیق و تأیید سازمان‌های نظارتی دارد. علاوه بر این، تکیه بر سیستم‌های خودکار، سؤالاتی را در مورد مسئولیت قانونی و نقش جراحان انسانی در تصمیم‌گیری ایجاد می‌کند.

این تحقیق توسط آژانس پروژه‌های تحقیقاتی پیشرفته سلامت، بنیاد ملی علوم و مؤسسات ملی بهداشت پشتیبانی شده است. با توجه به اینکه صنعت رباتیک جراحی - که در حال حاضر سالانه نزدیک به 10 میلیارد دلار ارزش دارد و تخمین زده می‌شود تا سال 2024، 2.7 میلیون جراحی رباتیک انجام شود - همچنان در حال رشد است، پرداختن به این پیچیدگی‌های اخلاقی برای اطمینان از سازگاری پیشرفت‌های فناوری با اصول ایمنی و مراقبت از بیمار بسیار مهم خواهد بود.