หุ่นยนต์ผ่าตัดอัตโนมัติ “ไม่มีข้อผิดพลาดแม้แต่ครั้งเดียว”

นับเป็นเหตุการณ์สำคัญทางประวัติศาสตร์ในอุตสาหกรรมการแพทย์ เมื่อหุ่นยนต์ผ่าตัดอัตโนมัติตัวแรก ของโลก สามารถทำการผ่าตัดที่ซับซ้อนได้อย่างแม่นยำและไม่ต้องใช้การแทรกแซงของมนุษย์เลย

ความก้าวหน้าครั้งนี้ถือเป็นก้าวสำคัญสู่ยุคใหม่ของการแพทย์ที่เครื่องจักรสามารถทำการผ่าตัดที่ซับซ้อนได้อย่างอิสระ

หุ่นยนต์ที่เรียกว่า SRT-H (Surgical Robot Transformer-Hierarchy) ที่พัฒนาโดยนักวิจัยจากมหาวิทยาลัยจอห์นส์ฮอปกินส์ ได้แสดงให้เห็นถึงความสามารถในการผ่าตัดถุงน้ำดีด้วยทักษะระดับเดียวกับศัลยแพทย์ที่มีประสบการณ์

สิ่งที่พิเศษเกี่ยวกับ SRT-H ก็คือความสามารถในการก้าวข้ามขีดจำกัดของหุ่นยนต์ผ่าตัดแบบดั้งเดิม ไม่เพียงแค่ดำเนินงานที่ถูกตั้งโปรแกรมไว้ล่วงหน้าเท่านั้น แต่ยังสามารถตอบสนองและเรียนรู้ได้แบบเรียลไทม์อีกด้วย

เทคโนโลยีหลักของ SRT-H พัฒนาจากสถาปัตยกรรมการเรียนรู้ของเครื่องขั้นสูง ซึ่งคล้ายกับที่ใช้ในระบบ AI เช่น ChatGPT ซึ่งช่วยให้หุ่นยนต์สามารถประมวลผลคำสั่งเสียงจากทีม แพทย์ และปรับเปลี่ยนการทำงานตามผลตอบรับแบบเรียลไทม์ ความสามารถในการปรับตัวนี้มีความสำคัญอย่างยิ่งในการรับมือกับความท้าทายที่ไม่คาดคิดที่อาจเกิดขึ้นระหว่างการผ่าตัด

หุ่นยนต์ได้รับการฝึกฝนโดยใช้กรอบการทำงาน AI ที่เรียกว่า “การเรียนรู้การเลียนแบบด้วยภาษานำทาง” โดยใช้ วิดีโอ ของศัลยแพทย์มนุษย์ที่กำลังผ่าตัดถุงน้ำดีจากซากหมู การวิเคราะห์วิดีโอเหล่านี้ทำให้ SRT-H สามารถเรียนรู้และจำลองขั้นตอนการผ่าตัดถุงน้ำดีได้อย่างแม่นยำ

ในการทดลอง SRT-H ได้รับการทดสอบกับถุงน้ำดีและตับหมูจำนวน 8 ชุด ซึ่งมีโครงสร้างทางกายวิภาคที่หลากหลาย ซึ่งสะท้อนให้เห็นถึงความแตกต่างที่พบได้ทั่วไปในการผ่าตัดในมนุษย์ การแยกถุงน้ำดีออกจากตับเป็นขั้นตอนที่ใช้เวลาหลายนาทีและต้องใช้เครื่องมือหลากหลายประเภท รวมถึงการหนีบ การตัด การตัดสินใจ และทักษะการปรับตัว ซึ่งเป็นทักษะที่พบได้ทั่วไปในการผ่าตัดจริง

ผลลัพธ์นี้สร้างความประทับใจให้กับวงการวิทยาศาสตร์ เนื่องจากหุ่นยนต์มีความแม่นยำ 100% ในการผ่าตัดทดสอบทุกครั้ง SRT-H ประสบความสำเร็จในการตรวจจับท่อและหลอดเลือดแดง การใช้คีมคีบ และการใช้กรรไกร ด้วยความแม่นยำเทียบเท่ากับศัลยแพทย์มนุษย์ อย่างไรก็ตาม หุ่นยนต์ใช้เวลาในการทำงานนานกว่าศัลยแพทย์มนุษย์

การเปลี่ยนจากการทำงานเฉพาะหน้าไปสู่ความเข้าใจขั้นตอนการผ่าตัดอย่างแท้จริงถือเป็นก้าวสำคัญ แอ็กเซล ครีเกอร์ ผู้เชี่ยวชาญด้านหุ่นยนต์ทางการแพทย์ ผู้นำการวิจัยกล่าว เขาเปรียบเทียบหุ่นยนต์กับรถยนต์ขับเคลื่อนอัตโนมัติที่สามารถ “ขับได้บนถนนทุกสาย ทุกสภาพถนน และตอบสนองต่อทุกสิ่งที่เผชิญอย่างชาญฉลาด”

จี วุง "ไบรอัน" คิม บุคคลสำคัญในการพัฒนา SRT-H เน้นย้ำว่าขณะนี้สามารถพิสูจน์ความน่าเชื่อถือของแบบจำลอง AI สำหรับระบบอัตโนมัติทางการผ่าตัดได้แล้ว ความก้าวหน้านี้เปิดโอกาสใหม่ๆ ในการปรับปรุงความแม่นยำและความปลอดภัยในการผ่าตัด พร้อมศักยภาพในการปฏิวัติการดูแลผู้ป่วยด้วยการลดความผิดพลาดของมนุษย์และปรับปรุงผลลัพธ์การรักษา

แม้ว่า SRT-H จะประสบความสำเร็จอย่างน่าทึ่งในสภาพแวดล้อมที่มีการควบคุม แต่หุ่นยนต์ตัวนี้ยังไม่พร้อมใช้งานกับผู้ป่วยจริง อย่างไรก็ตาม ประสิทธิภาพในการทดลองได้เผยให้เห็นถึงอนาคตของการผ่าตัด ซึ่งหุ่นยนต์สามารถทำหัตถการได้โดยแทบไม่ต้องอาศัยการแทรกแซงจากมนุษย์เลย

เมื่อเทียบกับหุ่นยนต์ผ่าตัดที่มีอยู่ในปัจจุบัน เช่น ระบบ da Vinci ของ Intuitive Surgical ซึ่งได้รับการรับรองจากองค์การอาหารและยา (FDA) ตั้งแต่ปี พ.ศ. 2543 และถูกนำไปใช้ในการผ่าตัดมากกว่า 12 ล้านครั้งทั่วโลก SRT-H ถือเป็นก้าวกระโดดทางเทคโนโลยี แม้ว่าระบบ da Vinci จะต้องอาศัยศัลยแพทย์ในการควบคุมจากระยะไกล แต่ SRT-H สามารถทำงานได้อย่างอิสระโดยสมบูรณ์

ทีมพัฒนามองเห็นอนาคตที่หุ่นยนต์ SRT-H และหุ่นยนต์ที่คล้ายคลึงกันจะได้รับการฝึกให้ทำการผ่าตัดได้หลากหลายรูปแบบ ซึ่งจะช่วยลดความจำเป็นในการควบคุมดูแลโดยมนุษย์ ในระยะยาว หุ่นยนต์ผ่าตัดอัตโนมัติสามารถช่วยแก้ปัญหาการขาดแคลนศัลยแพทย์ ลดความผิดพลาดของมนุษย์ และให้การดูแลที่มีคุณภาพสูงและสม่ำเสมอในพื้นที่ที่ขาดแคลน

อย่างไรก็ตาม การเปลี่ยนจากแบบจำลองควบคุมไปสู่การผ่าตัดคนจริงจำเป็นต้องได้รับการตรวจสอบอย่างเข้มงวดและได้รับการอนุมัติจากหน่วยงานกำกับดูแล นอกจากนี้ การพึ่งพาระบบอัตโนมัติยังก่อให้เกิดคำถามเกี่ยวกับความรับผิดทางกฎหมายและบทบาทของศัลยแพทย์มนุษย์ในการตัดสินใจ

งานวิจัยนี้ได้รับการสนับสนุนจากสำนักงานโครงการวิจัยขั้นสูงด้านสุขภาพ (Health Advanced Research Projects Agency) มูลนิธิวิทยาศาสตร์แห่งชาติ (National Science Foundation) และสถาบันสุขภาพแห่งชาติ (National Institutes of Health) ขณะที่อุตสาหกรรมหุ่นยนต์ผ่าตัด ซึ่งปัจจุบันมีมูลค่าเกือบ 1 หมื่นล้านดอลลาร์สหรัฐต่อปี และคาดการณ์ว่ามีการผ่าตัดด้วยหุ่นยนต์ 2.7 ล้านครั้งภายในปี พ.ศ. 2567 ยังคงเติบโตอย่างต่อเนื่อง การแก้ไขปัญหาความซับซ้อนทางจริยธรรมเหล่านี้จึงมีความสำคัญอย่างยิ่งยวด เพื่อให้มั่นใจว่าความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีสอดคล้องกับหลักการด้านความปลอดภัยและการดูแลผู้ป่วย