El robot tenía que identificar ciertos conductos y arterias y sujetarlos con precisión, colocar grapas estratégicamente y cortar partes con tijeras
El robot quirúrgico más avanzado del mundo, Da Vinci Single Port, ya opera en un hospital de Madrid
Un robot entrenado con videos de cirugías ha realizado una extirpación de vesícula biliar sin intervención humana, lo que supone la primera cirugía robótica autónoma con ChatGPT. La exitosa operación fue realizada en un hospital de la Universidad Johns Hopkins (Estados Unidos).
El robot operó por primera vez a un paciente con características reales y, durante la intervención respondió y aprendió de las órdenes de voz del equipo, como si fuera un cirujano novato, según el experimento que ha publicado 'Science Robotics'.
El robot funcionó durante las pruebas durante situaciones inesperadas típicas de las emergencias médicas de la vida real. El trabajo es un avance transformador en la robótica quirúrgica, en casos en los que pueden trabajar con precisión mecánica y capacidad de adaptación y comprensión similares a las humanas.
"Este avance nos lleva de robots capaces de realizar tareas quirúrgicas específicas a robots que realmente comprenden los procedimientos quirúrgicos", según el especialista en robótica médica Axel Krieger. "Esta es una distinción crucial que nos acerca significativamente a sistemas quirúrgicos autónomos clínicamente viables que puedan funcionar en la compleja e impredecible realidad de la atención al paciente".
Los experimentos con robots cirujanos comenzaron en 2022
El Robot Autónomo de Tejidos Inteligentes de Krieger, STAR, realizó, en 2022, la primera cirugía robótica autónoma en un animal vivo: una cirugía laparoscópica en un cerdo. Sin embargo, este robot requería tejido especialmente marcado, operaba en un entorno altamente controlado y seguía un plan quirúrgico rígido y predeterminado. Krieger asegura que era como enseñarle a un robot a conducir por una ruta cuidadosamente trazada.
El nuevo sistema "es como enseñar a un robot a navegar por cualquier camino, en cualquier condición, respondiendo inteligentemente a todo lo que encuentra. El robot quirúrgico Transformer-Hierarchy, SRT-H, realmente realiza cirugías, adaptándose a las características anatómicas individuales en tiempo real, tomando decisiones sobre la marcha y corrigiéndose a sí mismo cuando las cosas no salen como se esperaba.
Este robot, construido con la misma arquitectura de aprendizaje automático que impulsa ChatGPT, SRT-H también es interactivo y puede responder a comandos hablados ("agarra la cabeza de la vesícula") y correcciones ("mueve el brazo izquierdo un poco a la izquierda"). El robot aprende de esta retroalimentación.
"Este trabajo representa un gran avance con respecto a esfuerzos anteriores, ya que aborda algunas de las barreras fundamentales para la implementación de robots quirúrgicos autónomos en el mundo real", asegura el autor principal, Ji Woong "Brian" Kim, exinvestigador postdoctoral en Johns Hopkins y actual miembro de la Universidad de Stanford (Estados Unidos). "Nuestro trabajo demuestra que los modelos de IA pueden ser lo suficientemente fiables para la autonomía quirúrgica, algo que antes parecía lejano, pero que ahora es demostrablemente viable".
Los investigadores piensan en perfeccionar el entrenamiento de los robots para operaciones cada vez más complejas
El año pasado, el equipo de Krieger utilizó el sistema para entrenar a un robot a realizar tres tareas quirúrgicas fundamentales: manipular una aguja, extraer tejido corporal y suturar. Cada tarea tomaba solo unos segundos.
El procedimiento de extirpación de la vesícula biliar, sin embargo, es mucho más complejo: una serie de 17 tareas que duran unos minutos. El robot tenía que identificar ciertos conductos y arterias y sujetarlos con precisión, colocar grapas estratégicamente y cortar partes con tijeras.
El SRT-H aprendió a realizar la cirugía de vesícula biliar viendo videos de cirujanos de Johns Hopkins realizándolos en cadáveres de cerdos. El equipo reforzó el entrenamiento visual con subtítulos que describían las tareas. Tras ver los videos, el robot realizó la cirugía con una precisión del 100 %. Aunque el robot tardó más tiempo en realizar el trabajo que un cirujano humano, los resultados fueron comparables a los de un cirujano experto.
"Así como los residentes de cirugía a menudo dominan diferentes partes de una operación a distintos ritmos, este trabajo ilustra la promesa de desarrollar sistemas robóticos autónomos de una manera igualmente modular y progresiva", declara el cirujano Jeff Jopling de Johns Hopkins, coautor.
El robot funcionó perfectamente en condiciones anatómicas que no eran uniformes y durante desvíos inesperados, como cuando los investigadores cambiaron la posición inicial del robot y cuando agregaron tintes similares a la sangre que cambiaron la apariencia de la vesícula biliar y los tejidos circundantes.
El equipo ya se prepara para metas más ambiciosas: piensan en entrenar al robot y probar el sistema en más tipos de cirugías y ampliar sus capacidades para realizar una cirugía completamente autónoma.