(Adnkronos) – Imperturbabile come un medico esperto. Un robot ha eseguito il primo intervento chirurgico senza l’aiuto umano. Addestrato con video di operazioni, ha portato a termine in modo autonomo la complessa procedura di rimozione della cistifellea operando per la prima volta su un paziente reale e, durante l’intervento, ha risposto e imparato dai comandi vocali del team, come un camice verde alle prime armi che lavora con un mentore. Anche in scenari inaspettati tipici delle emergenze mediche, poi, il robot ha sfoderato la stessa competenza di un abile chirurgo umano. L’impresa è stata raccontata su ‘Science Robotics’.
Il lavoro guidato dai ricercatori della Johns Hopkins University – e finanziato con fondi federali Usa – rappresenta un progresso importante nel campo della robotica chirurgica, grazie al quale i robot potranno operare con una precisione tipica delle macchine e al tempo stesso con un’adattabilità e capacità di comprensione simili a quelle umane. È un salto che “ci porta da robot in grado di eseguire compiti chirurgici specifici a robot che comprendono veramente le procedure chirurgiche”, afferma il professore associato e medical roboticist Axel Krieger. Una “distinzione fondamentale – chiarisce – che ci avvicina significativamente a sistemi chirurgici autonomi clinicamente validi, in grado di operare nella caotica e imprevedibile realtà dell’assistenza effettiva al paziente”.
Nel 2022 il robot Star (Smart Tissue Autonomous Robot) di Krieger aveva eseguito il primo intervento chirurgico robotico autonomo su un animale vivo: un intervento laparoscopico su un maiale. Ma quel robot richiedeva tessuti appositamente marcati, operava in un ambiente altamente controllato e seguiva un piano chirurgico rigido e predeterminato. Per Krieger era come insegnare a un robot a guidare lungo un percorso accuratamente tracciato. Con il nuovo sistema, invece, “è come insegnare a un robot a percorrere qualsiasi strada, in qualsiasi condizione, rispondendo in modo intelligente a tutto ciò che incontra”, dice. Il nuovo robot chirurgo si chiama Transformer-Hierarchy, Srt-H, ed esegue davvero interventi adattandosi alle caratteristiche anatomiche individuali in tempo reale, prendendo decisioni al volo e autocorreggendosi quando le cose non vanno come previsto.
Costruito con la stessa architettura di apprendimento automatico che alimenta ChatGpt, il ‘dottor Srt-H’ è anche interattivo, in grado di rispondere a comandi vocali (“afferra la testa della cistifellea”) e correzioni (“muovi il braccio sinistro leggermente a sinistra”) e impara dai feedback che riceve. Vengono superati “alcuni degli ostacoli fondamentali all’implementazione di robot chirurgici autonomi nel mondo reale”, sottolinea l’autore principale Ji Woong ‘Brian’ Kim, ex ricercatore post-dottorato della Johns Hopkins, ora alla Stanford University. “Il nostro lavoro dimostra che i modelli di intelligenza artificiale possono essere resi sufficientemente affidabili per l’autonomia chirurgica, un obiettivo che un tempo sembrava lontano, ma che ora è realizzabile”, assicura.
L’anno scorso il team di Krieger ha utilizzato il sistema per addestrare un robot a svolgere tre compiti chirurgici fondamentali: manipolare un ago, sollevare tessuti e suturare. Ciascuno di questi compiti richiedeva solo pochi secondi. La procedura di rimozione della cistifellea è molto più complessa, è una sequenza di 17 azioni della durata di alcuni minuti. Il robot doveva identificare determinati dotti e arterie e afferrarli con precisione, posizionare strategicamente le clip e recidere alcune parti con le forbici. Srt-H ha imparato a eseguire l’operazione guardando video di chirurghi della Johns Hopkins. Il team ha rafforzato l’addestramento visivo con didascalie che descrivevano le attività. Dopo aver guardato i video, il robot ha eseguito l’intervento con una precisione del 100%. Sebbene abbia impiegato più tempo di un chirurgo umano per eseguire il lavoro, i risultati sono stati paragonabili a quelli di un chirurgo esperto.
“Proprio come gli specializzandi in chirurgia spesso padroneggiano diverse parti di un’operazione a ritmi diversi, questo lavoro illustra la promessa di sviluppare sistemi robotici autonomi in modo altrettanto modulare e progressivo”, dichiara il chirurgo Jeff Jopling della Johns Hopkins, coautore dello studio. A un certo punto per metterlo alla prova i ricercatori hanno anche modificato la posizione di partenza del robot e aggiunto coloranti simili al sangue che hanno modificato l’aspetto della cistifellea e dei tessuti circostanti. “Per me, tutto ciò dimostra davvero che è possibile eseguire procedure chirurgiche complesse in modo autonomo”, conclude Krieger. Il team vorrebbe ora addestrare e testare il sistema su più tipi di interventi chirurgici ed espandere le sue capacità di eseguire un intervento chirurgico completamente autonomo.
