Prima operazione chirurgica fatta da un robot in modo autonomo

Per la prima volta un robot è riuscito a eseguire un intervento chirurgico su un simulatore di paziente senza ricorrere ad alcun tipo di aiuto da parte degli umani . Addestrato con video di interventi chirurgici , il robot Srt-h (Surgical Robot Transformer-Hierarchy) è stato in grado di asportare una cistifellea adattandosi in tempo reale alle caratteristiche anatomiche del finto paziente, prendendo decisioni al volo e autocorreggendosi quando le cose non andavano come previsto. Il risultato è pubblicato sulla rivista Science Robotics da un gruppo di ricerca guidato da Axel Krieger della Johns Hopkins University (Usa).

Lo stesso team aveva già sviluppato un altro robot chirurgo chiamato Star (Smart Tissue Autonomous Robot) che nel 2022 aveva eseguito il primo intervento chirurgico robotico autonomo su un animale vivo : in quel caso, però, si trattava di una procedura in laparoscopia e il robot aveva eseguito un piano chirurgico rigido e predeterminato, muovendosi tra tessuti che erano stati appositamente marcati per facilitargli il lavoro.

"Era come insegnare a un robot a guidare lungo un percorso accuratamente mappato", spiega Krieger. Con il nuovo sistema, invece, " è come insegnare a un robot a percorrere qualsiasi strada , in qualsiasi condizione , rispondendo in modo intelligente a qualsiasi cosa incontri. Questo progresso ci porta da robot in grado di eseguire compiti chirurgici specifici a robot che comprendono veramente le procedure chirurgiche . E' una distinzione fondamentale che ci avvicina significativamente a sistemi chirurgici autonomi clinicamente validi , in grado di operare nella caotica e imprevedibile realtà dell'assistenza effettiva al paziente".

Costruito con la stessa architettura di apprendimento automatico di ChatGpt , Srt-h è anche interattivo : durante l'intervento risponde ai comandi vocali (come 'afferra la testa della cistifellea') e segue i suggerimenti (ad esempio 'muovi leggermente il braccio verso sinistra'), proprio come un chirurgo alle prime armi che lavora con un mentore.

La procedura di rimozione della cistifellea eseguita nello studio prevede una sequenza di 17 compiti della durata di alcuni minuti . Il robot doveva identificare determinati dotti e arterie , afferrarli con precisione, posizionare strategicamente le clip e recidere le parti con le forbici. Srt-h ha imparato a eseguire ogni azione guardando video di chirurghi della Johns Hopkins che operavano su cadaveri di maiale. L'addestramento visivo è stato ulteriormente rafforzato con didascalie che descrivevano le attività.
Dopo aver guardato i video, il robot ha eseguito l'intervento con un' accuratezza del 100% : durante i vari compiti ha agito in modo imperturbabile e con la competenza di un chirurgo umano esperto, anche durante scenari imprevisti tipici delle emergenze mediche reali. Sebbene il robot abbia impiegato più tempo di un chirurgo umano per eseguire l'intervento, i risultati sono stati paragonabili a quelli di un chirurgo esperto.

"Il nostro lavoro - osserva il primo autore dello studio, Ji Woong 'Brian' Kim - dimostra che i modelli di intelligenza artificiale possono essere resi sufficientemente affidabili per l'autonomia in chirurgia, un obiettivo che un tempo sembrava lontano, ma che ora è chiaramente realizzabile".