بعدی- ربات ها برای انجام عمل های جراحی با مهارت پزشکان آموزش دیده اند و حتی یاد می گیرند که اشتباهات خود را در حین جراحی اصلاح کنند.

این مطلب توسط واشنگتن پست گزارش شده است. برای دهه ها، ربات ها به پزشکان 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، بازوهای رباتیک و گیره ها در مراحل خاصی روی بدن آنها کار می کنند. تمام این روبات ها توسط پزشکان با استفاده از کنترل کننده های ویژه کنترل می شوند، فرآیندی که لرزش دست انسان را به حداقل می رساند. اکنون تیمی از محققان دانشگاه جان هاپکینز و دانشگاه استنفورد پیشرفتی را گزارش کرده‌اند که از ویدئوها برای آموزش ربات‌ها برای انجام جراحی با مهارتی بیشتر از پزشکان استفاده می‌کند.

این ربات ها یاد گرفتند که به تنهایی از سوزن، گره زدن و دوختن زخم استفاده کنند. علاوه بر این، ربات های آموزش دیده اشتباهات خود را بدون اینکه به کسی بگویند به جز تقلید، تصحیح می کنند! دانشمندان در حال حاضر فاز بعدی را آغاز کرده اند: ادغام تمام مهارت های مختلف در جراحی جسد. به گفته محققان، نسل جدیدی از ربات‌های خودران می‌تواند به حل کمبود بحرانی جراحان در ایالات متحده کمک کند. این تحقیق که اخیراً در کنفرانس یادگیری ربات در مونیخ ارائه شد، تقریباً چهار دهه پس از آن انجام شد که پوما 560 اولین رباتی بود که در سال 1985 به جراحان در اتاق عمل کمک کرد و بیوپسی مغز را انجام داد.

کار جدید در حال حاضر برای چاپ در مجله در دست بررسی است. ربات‌های جراحی نسل بعدی باید ایمنی و کارایی خود را در آزمایش‌های بالینی نشان دهند و قبل از اینکه در بیمارستان‌ها ثابت شوند، تأییدیه FDA را دریافت کنند. در حالی که برخی از مطالعات نشان داده اند که جراحی رباتیک ممکن است برای کل سیستم مراقبت های بهداشتی هزینه بیشتری داشته باشد، در حالی که به طور قابل توجهی بهتر از جراحی سنتی نیست، سند 2023 بیان می کند که جراحان در استفاده از ربات ها مهارت بیشتری دارند و در نتیجه پیشرفت هایی وجود دارد . با این وجود، دانشمندان و پزشکان اکنون به افزایش قابلیت اطمینان، مهارت و استقلال روبات های جراحی به عنوان گامی مهم در جهت حل بحران احتمالی اشاره می کنند. طبق گزارش انجمن پزشکی آمریکا در سال جاری، جمعیت سالخورده نیاز به جراحی بیشتری خواهد داشت و نرخ راکد پزشکان دانشجو تا سال 2036 ایالات متحده را با کمبود 10000 تا 20000 جراح ترک خواهند کرد.

اکسل کریگر، دانشیار دانشکده مهندسی جانز هاپکینز وایتینگ که رهبری این مطالعه را بر عهده داشت، گفت: «ما در تلاش برای جایگزینی جراحان نیستیم. ما فقط می خواهیم کار جراح را راحت تر کنیم. تصور کنید شما آخرین بیمار روز هستید و جراح بسیار خسته است. آیا این جراح خسته را می خواهید یا رباتی که بخشی از عمل را انجام دهد و به جراح کمک کند؟ در سال 2020، ایالات متحده حدود 876000 عمل جراحی رباتیک انجام داد. ربات‌هایی که کریگر و همکارانش استفاده کردند از کیت‌های تحقیقاتی ارائه شده توسط شرکت فناوری پزشکی Intuitive ساخته شده‌اند. جی وونگ کیم، محقق فوق دکترا که با کریگر کار می کند، گفت که این تیم قبلاً سیستمی را توسعه داده اند که در آن محققان و جراحان می توانند مانند یک رزیدنت جراحی با ربات صحبت کنند.

با این حال، مراحل زیادی باقی مانده است تا روبات ها به تنهایی کار کنند. خطرات زیاد است، زیرا موضوع مرگ و زندگی است. آناتومی هر بیمار و رفتار بیماری در بیماران متفاوت است. اگر بخواهیم ربات خودش این عمل را انجام دهد، باید بداند که چگونه تمام تصاویر، سی تی اسکن و ام آر آی را بخواند. علاوه بر این، روبات‌ها باید یاد بگیرند که با سوراخ کلید یا جراحی لاپاراسکوپی، که از برش‌های بسیار کوچک استفاده می‌کند، انجام دهند. به گفته محققان، آموزش ربات‌ها برای یادگیری با تقلید حرکات در یک ویدیو، نیاز به برنامه‌ریزی آن‌ها را برای انجام هر عمل مورد نیاز برای یک روش پزشکی کاهش می‌دهد.

روش آموزش تیم مشابه رویکرد مورد استفاده در JPT Chat بود، با این تفاوت که به جای کار با کلمات، از زبان برای توصیف موقعیت و جهت گیری ربات استفاده شد. محققان آموزش خود را با استفاده از فیلم‌هایی از روبات‌هایی که روی پدهای بخیه عمل می‌کنند، مدل‌سازی کردند. هر تصویر در یک دنباله ویدیو، دنباله ای از پیکسل ها است که می توانند به صورت اعداد نمایش داده شوند. 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 روبات‌ها، محققان مجموعه‌های جداگانه‌ای از فیلم‌ها را تولید کردند که نشان می‌داد روبات‌ها می‌توانند وظایف جراحی را در محیطی متفاوت انجام دهند. عامر زوریکات که در این مطالعه شرکت نداشت اما مدیر جراحی رباتیک در مرکز پزشکی دانشگاه پیتسبورگ است، گفت: «این طلوع عصر جدیدی است. در حالی که مطالعه زوریکات یک «گام اول مهم» بود، موانع متعددی برای غلبه بر آن وجود داشت. بیشتر مشکلات لجستیکی هستند که باید در طول زمان و با بهبود هوش مصنوعی حل شوند. دانشمندان و پزشکان باید نحوه برخورد با مشکلات رایج جراحی مانند خونریزی و بخیه های معیوب را بیابند.

زوریکات همچنین پرسید: «اگر مشکلی پیش بیاید چه کسی مسئول است؟ این دکتره؟ آیا این یک توسعه دهنده هوش مصنوعی است؟ بیمارستان؟ آیا ربات ساز است؟ حفظ حریم خصوصی نیز می تواند به عنوان یک مسئله اصلی ظاهر شود. ربات‌هایی که در کنفرانس مونیخ مورد بحث قرار گرفتند، با استفاده از فیلم‌های ویدئویی عملیات واقعی آموزش ندیده‌اند. با این حال، اگر قرار است روبات‌ها به نقطه‌ای برسند که بتوانند به تنهایی کار کنند، باید روی فیلم‌های عملیات واقعی آموزش ببینند. این به معنای دریافت مجوز برای استفاده از فیلم های جراحی از بیماران برای توسعه سیستم های رباتیک است. زوریکات همچنین گفت: پیشرفت در استفاده از تجهیزات جراحی رباتیک سوالات بیشتری را ایجاد می کند: آیا همه بیماران می توانند از این فناوری بهره مند شوند؟