Роботы, обученные по видеозаписям, становятся хирургами нового поколения

Революция в хирургии

Недавние исследования, проведенные в Университете Джонса Хопкинса и Стэнфордском университете, стали настоящим прорывом в мире медицины. Ученые смогли обучить роботизированную хирургическую систему выполнять сложные операции с тем же уровнем мастерства, что и человеческие врачи. Это открытие может значительно изменить будущее медицинских процедур, приближая нас к автономной хирургии.

Как это работает?

Для достижения этого результата команда использовала хирургическую платформу da Vinci, которая обычно управляется врачами. С помощью метода машинного обучения под названием «обучение подражанию» они научили систему выполнять три ключевых хирургических задачи: манипуляция иглой, поднятие тканей и наложение швов.

Обучение через наблюдение

Что отличает этот подход от традиционных методов, так это сам процесс обучения. Вместо того чтобы вручную программировать каждое движение, робот изучал выполнение операций, анализируя сотни видеозаписей, сделанных с камер, установленных на запястьях роботов da Vinci во время настоящих операций. Такой метод позволяет машине учиться, опираясь на опыт множества квалифицированных хирургов, потенциально превосходя возможности любого отдельного оператора.

Совместимость с современными технологиями

Исследователи разработали модель искусственного интеллекта, которая сочетает в себе обучение подражанию и архитектуру машинного обучения, использующуюся в популярных языковых моделях, таких как ChatGPT. Однако эта модель работает с «языком» робототехники — кинематикой, переводя визуальную информацию в точные движения робота. Такой сложный подход позволяет системе понимать и воспроизводить сложные хирургические маневры с удивительной точностью.

Автономия и адаптивность робота

Новейшая система не только выполняла задачи с такой же ловкостью, что и человеческие хирурги, но и продемонстрировала способность исправлять собственные ошибки. Как отметил ассистент-профессор Джонса Хопкинса Аксель Кригер: «Если она уронит иглу, то автоматически поднимет её и продолжит работу. Это не то, чему я её учил». Эта степень автономии и способности к адаптации имеет критическое значение в хирургических условиях, где могут возникнуть неожиданные ситуации. Возможность решения проблем и корректировки действий в реальном времени может снизить количество осложнений и улучшить результаты лечения пациентов.

Будущее роботизированной хирургии

Этот прорыв может значительно ускорить разработку автономных хирургических роботов. Традиционные методы программирования хирургических роботов требуют много времени и ограничены по своему охвату. С новым подходом Кригер объясняет: «Мы просто собираем данные о подражании различным процедурам, и мы можем обучить робота за пару дней». Эта способность быстро обучаться открывает возможности для скорейшего адаптирования хирургических роботов к новым процедурам или техникам, что может революционизировать область роботизированной хирургии.

Перспективы и вызовы

Команда Джонса Хопкинса сейчас работает над расширением этой технологии для обучения роботов выполнению полномасштабных хирургических процедур. Хотя полностью автономная роботизированная хирургия может быть ещё далека, это нововведение прокладывает путь к более безопасным и доступным сложным лечениям по всему миру. Возможность обучения роботов полным хирургическим процедурам может привести к стандартизации и высококачественной хирургической помощи даже в регионах, где недостаточно квалифицированных специалистов.

Заключение

Используя силу искусственного интеллекта и обучения подражанию, мы становимся свидетелями появления хирургических роботов, способных учиться и адаптироваться, как человеческие хирурги. По мере развития этой технологии существует надежда на снижение медицинских ошибок, повышение точности операций и возможность сделать сложные хирургические процедуры доступными для большего числа пациентов по всему миру. Несмотря на существующие вызовы, включая этические вопросы и необходимость одобрения регуляторов, будущее AI-поддерживаемой и автономной хирургии выглядит всё более многообещающе.

Как вы относитесь к идее хирургического вмешательства с помощью роботизированной системы, обученной с использованием AI и метода подражания? Поделитесь своим мнением с нами!