Se necesitan años de estudio intenso y mano firme para que los humanos realicen una cirugía, pero a los robots podría resultarles más fácil hacerlo con la tecnología de inteligencia synthetic precise.
Investigadores de la Universidad Johns Hopkins (JHU) y la Universidad de Stanford han enseñado a un sistema quirúrgico robótico a realizar una serie de tareas quirúrgicas con la misma capacidad que los médicos humanos, simplemente entrenándolo con movies de esos procedimientos.
El equipo aprovechó un Sistema Quirúrgico da Vinci para este estudio. Es un sistema robótico que normalmente es controlado de forma remota por un cirujano con brazos que manipulan instrumentos para tareas como disección, succión y corte y sellado de vasos. Sistemas como estos brindan a los cirujanos mucho mayor management, precisión y una visión más cercana de los pacientes en la mesa de operaciones. La última versión es Se estima que costará más de 2 millones de dólares.y eso no incluye accesorios, equipos de esterilización ni capacitación.
Intuitivo
Utilizando un método de aprendizaje automático conocido como aprendizaje por imitaciónel equipo entrenó un sistema quirúrgico da Vinci para realizar por sí solo tres tareas involucradas en procedimientos quirúrgicos: manipular una aguja, levantar tejido corporal y sutura. Échale un vistazo.
Demostración del transformador del robotic quirúrgico
El sistema quirúrgico no sólo los ejecutó tan bien como lo haría un humano, sino que también aprendió a corregir sus propios errores. “Por ejemplo, si se le cae la aguja, automáticamente la recogerá y continuará. Esto no es algo que le enseñé a hacer”, dijo Axel Krieger, profesor asistente de la JHU y coautor del artículo. un papel sobre los hallazgos del equipo que se presentaron en la Conferencia sobre Aprendizaje de Robots de esta semana.
Los investigadores entrenaron un modelo de IA combinando el aprendizaje por imitación con la arquitectura de aprendizaje automático con la que se construyen los chatbots populares como ChatGPT. Sin embargo, si bien esos chatbots están diseñados para trabajar con texto, este modelo escupe cinemática (un lenguaje utilizado para describir el movimiento con elementos matemáticos como números y ecuaciones) para dirigir los brazos del sistema quirúrgico.
Intuitivo
El modelo fue entrenado utilizando cientos de movies grabados con cámaras de muñeca colocadas en los brazos de los robots da Vinci durante procedimientos quirúrgicos.
El equipo cree que su modelo podría entrenar a un robotic para realizar cualquier tipo de procedimiento quirúrgico rápidamente y mucho más fácilmente que el método tradicional de codificar manualmente cada paso necesario para dirigir las acciones de un robotic quirúrgico.
Universidad Johns Hopkins / Universidad Stanford
Según Krieger, esto podría ayudar a que la cirugía automatizada sea una realidad antes de lo que podíamos concebir anteriormente. “Lo nuevo aquí es que sólo tenemos que recolectar aprendizaje por imitación de diferentes procedimientos, y podemos entrenar a un robotic para que lo aprenda en un par de días”, dijo. “Nos permite acelerar hacia el objetivo de la autonomía mientras reducimos los errores médicos y logramos una cirugía más precisa”.
Este podría ser uno de los mayores avances en el mundo de la cirugía asistida por robotic en los últimos años. Existen algunos dispositivos automatizados para usar en operaciones complejas, como Sistema CorPath de Corindus para procedimientos cardiovasculares. Sin embargo, sus capacidades generalmente se limitan solo a ciertos pasos de las cirugías en las que ayudan.
Además, Krieger señaló que codificar cada paso de un sistema robótico puede ser tremendamente lento. “Alguien podría pasar una década intentando modelar la sutura”, dijo. “Y eso es sutura para un solo tipo de cirugía”.
Krieger también trabajó anteriormente en un enfoque diferente para automatizar las tareas quirúrgicas. En 2022, su equipo de investigadores desarrolló el Robotic autónomo de tejido inteligenteo STAR, en JHU. Guiado por un endoscopio tridimensional basado en luz estructural y un algoritmo de seguimiento basado en aprendizaje automático, el robotic suturó intrincadamente dos extremos del intestino de un cerdo, sin intervención humana.
Los investigadores de JHU ahora están trabajando en entrenar un robotic con su método de aprendizaje por imitación para realizar una cirugía completa. Probablemente pasarán años antes de que veamos que los robots reemplacen por completo a los cirujanos, pero innovaciones como ésta podrían hacer que los tratamientos complejos sean más seguros y accesibles para los pacientes de todo el mundo.
Fuente: Universidad Johns Hopkins
