İlk Kez Bir Robot Kendi Kendine Başarıyla Ameliyat Yaptı

Safra kesesi ameliyatı gerçekleştiren robot cerrah (SRTH)Juo-Tung Chen/Johns Hopkins Üniversitesi

Johns Hopkins Üniversitesi’nden araştırmacılar, ilk kez insan kontrolü olmadan gerçek zamanlı olarak öğrenebilen bir robotla safra kesesi ameliyatı yaptı. Hiçbir mekanik yardım olmadan sadece ses komutlarıyla gerçekleştirilen ameliyat dünyada bir ilk niteliği taşıyor. Robotun hassasiyet ve yetenek açısından tecrübeli cerrahlara yakın olduğu belirtiliyor.

Johns Hopkins Üniversitesi’ndeki araştırmacılar, bir robota ameliyat videoları izleterek eğitim verdiler ve ardından robotun mekanik yardım almadan, sadece sesli komutlarla, tıpkı baş cerrahı destekleyen bir ameliyat ekibi gibi, kendi başına safra kesesi ameliyatı yapmasını sağladılar. SRT-H (Surgical Robot Transformer-Hierarchy) adı verilen robot, aldığı eğitimi özümseyerek, pratiğe dökebildi. Safra kesesini defalarca çıkarabilme ve gerektiğinde gerçek zamanlı olarak ayarlamalar yapabilme yeteneğine sahip olduğu söyleniyor.

Tıbbi robotik uzmanı Azwl Krieger, “Bu gelişme, bizi belirli cerrahi görevleri yerine getirebilen robotlardan, cerrahi prosedürleri gerçekten anlayan robotlara taşıyor. Bu, bizi gerçek hasta bakımının karmaşık ve öngörülemez gerçekliğinde çalışabilen, klinik olarak uygulanabilir otonom cerrahi sistemlere önemli ölçüde yaklaştıran kritik bir ayrımdır, ” diyor.

SRT-H, bu alanda bir çığır açan gelişmedir. Mekanik hassasiyetin yanı sıra, doğrusal bir yol veya senaryoyu takip etmek yerine, başarı için gerektiğinde ayarlamalar yaparak gerçek zamanlı olarak uyum sağlama ve anlama gibi daha zorlu bir yeteneği de sergilemektedir.

Bu çalışma, SRT-H’nin sekiz farklı ameliyatta safra kesesini tamamen çıkardığını (kolesistektomi) ayrıntılı olarak anlatmaktadır. Ancak, bunların gerçekçi, insan benzeri bir model üzerinde gerçekleştirildiğini, ancak anlaşılır bir şekilde bir insan üzerinde gerçekleştirilmediğini belirtmek gerekir. Bununla birlikte, insan benzeri modellerde kullanılan dokular bizimkine çok benziyordu ve robot, her biri birkaç dakika süren 17 görevin gerçekleştirilmesini gerektiren operasyonu kolaylıkla tamamladı. Belirli kanalları ve arterleri tanımlayıp bunları hassas bir şekilde tutabildi, klipsleri stratejik olarak yerleştirebildi ve makasla parçaları kesebildi.

“Bu çalışma, gerçek dünyada otonom cerrahi robotların kullanılmasına engel olan bazı temel sorunları ele aldığı için önceki çalışmalardan büyük bir sıçrama niteliğindedir,” diyor baş yazar Ji Woong ‘Brian’ Kim, Johns Hopkins’te eski bir doktora sonrası araştırmacı ve günümüzde Stanford Üniversitesi’nde çalışan bir araştırmacı. “Çalışmamız, AI(YZ) modellerinin cerrahi otonomi için yeterince güvenilir hale getirilebileceğini gösteriyor – bu, bir zamanlar uzak bir hayal gibi görünse de, artık kanıtlanabilir bir şekilde uygulanabilir.”

Dahası, SRT-H, ChatGPT’yi çalıştıran makine öğrenimi mimarisine sahiptir, böylece robot, gözlemleyen sağlık personelinin sözlü komutlarına yanıt verebilir, gerçek zamanlı olarak düzeltme ve öğrenme yapabilir. Ayrıca, üzerinde çalıştığı doku prosedür sırasında beklenenin farklı görünmesi durumunda hareketlerini uyarlayabilir. Bu nedenle, temel eğitimi taklit üzerine kurulu olsa da, tıpkı bir insan cerrah gibi öğrenme ve gelişme esnekliğine sahiptir.

Daha önce, robot domuz organlarında (canlı domuzlar değil, muhtemelen kadavra veya sentetik modeller) aynı safra kesesi prosedürünü uyguladığında da %100 başarı oranı elde etmişti.

Cerrahi robotik alanı, AI’nın kendisi kadar hızlı ilerliyor; bir yıl önce, Johns Hopkins ekibi bir robota üç önemli cerrahi görevi yerine getirmesi için eğitim vermişti: iğne kullanma, vücut dokusunu hareket ettirme ve dikiş atma. Robot bu görevleri sadece birkaç saniye içinde yapabiliyordu.

Bundan önce, Krieger’in Akıllı Doku Otonom Robotu (STAR), 2022’de canlı bir hayvanda ilk otonom robot cerrahisini gerçekleştirdi – bir domuzda laparoskopik cerrahi. Ancak bu işlem, dokuyu işaretleyen ve makinenin gerçek zamanlı öğrenme ile bir planı takip etmesini sağlayan tıbbi personel tarafından çok daha fazla yönlendirildi.

Krieger, yeni modelin “bir robota her koşulda herhangi bir yolda seyretmeyi ve karşılaştığı her şeye akıllıca tepki vermeyi öğretmek gibi,” olduğunu söylüyor.

SRT-H, safra kesesi ameliyatlarını insan meslektaşlarından daha uzun sürede gerçekleştirdi, ancak sonuçlar normalde bu tür ameliyatları yapan profesyonellerle karşılaştırılabilir düzeydeydi. Henüz gerçek insan hastalar üzerinde kullanılmaya hazır olmasa da, bu gelişmiş tıbbi robotun arkasındaki ekip bunun on yıl içinde gerçekleşmesini bekliyor.

Johns Hopkins’te cerrah olan ve çalışmanın ortak yazarı Jeff Jopling, “Cerrahi asistanlarının genellikle bir ameliyatın farklı kısımlarını farklı hızlarda öğrenmesi gibi, bu çalışma da benzer şekilde modüler ve aşamalı bir şekilde otonom robotik sistemler geliştirmenin umut vaat ettiğini gösteriyor” dedi.

SRT-H’nin bir sonraki adımda uzmanlığını genişletmesi, çeşitli ameliyatları gerçekleştirmek için eğitilmesi ve daha da otonom hale getirilmesi bekleniyor. Böylece belki bir gün, denetim veya dış geri bildirim olmadan başarılı ameliyatlar gerçekleştirebilecek.

Krieger, “Bana göre bu, karmaşık cerrahi prosedürleri otonom olarak gerçekleştirmenin mümkün olduğunu gerçekten gösteriyor. Bu, bunun mümkün olduğunun bir kanıtıdır ve bu taklit öğrenme çerçevesi, bu kadar karmaşık prosedürleri bu kadar yüksek bir sağlamlık derecesiyle otomatikleştirebilir.”