A hierarquia de transformadores de robô cirúrgica realizando uma cirurgia da vesícula biliar. | Fonte: Juo-Tung Chen, Universidade Johns Hopkins
A Universidade Johns Hopkins anunciou hoje que um robô treinado em vídeos de cirurgias realizou uma fase longa de uma remoção da vesícula biliar sem ajuda humana. O robô operava pela primeira vez em um paciente realista. Durante a operação, ele respondeu e aprendeu com os comandos de voz da equipe, como um cirurgião iniciante que trabalha com um mentor.
O robô se apresentou com a experiência de um cirurgião humano qualificado nos ensaios, mesmo durante cenários inesperados típicos em emergências médicas da vida real, segundo os pesquisadores. O trabalho financiado pelo governo federal marca um avanço na robótica cirúrgica, onde os robôs podem se apresentar com precisão mecânica e adaptabilidade e compreensão do tipo humano, disse Johns Hopkins.
“Esse avanço nos move de robôs que podem executar tarefas cirúrgicas específicas para robôs que realmente entendem procedimentos cirúrgicos”, afirmou Roboticista Medical Roboticista Axel Krieger. “Esta é uma distinção crítica que nos aproxima significativamente dos sistemas cirúrgicos autônomos clinicamente viáveis que podem funcionar na realidade confusa e imprevisível do atendimento real do paciente”.
O sistema Johns Hopkins se adapta à anatomia em tempo real
Em 2022, o robô autônomo de tecido inteligente de Krieger, ESTRELARealizou sua primeira cirurgia robótica autônoma em um animal vivo – uma cirurgia laparoscópica em um porco. Mas esse robô exigia tecido especialmente marcado, operava em um ambiente altamente controlado e seguiu um plano cirúrgico rígido e predeterminado. Krieger disse que era como ensinar um robô a dirigir ao longo de uma rota cuidadosamente mapeada.
Mas ele disse que o novo sistema “é como ensinar um robô a navegar em qualquer estrada, em qualquer condição, respondendo de forma inteligente ao que ele encontrar”.
O robô cirúrgico-hierarquia, SRT-H, realiza realmente uma cirurgia, disse ele. Ele pode se adaptar aos recursos anatômicos individuais em tempo real, tomar decisões em tempo real e se auto-corrigir quando as coisas não são como o esperado.
Construído com a mesma arquitetura de aprendizado de máquina que alimenta o ChatGPT, o SRT-H também é interativo, capaz de responder aos comandos falados (como “Pegue a cabeça da vesícula biliar”) e correções (“mova o braço esquerdo um pouco para a esquerda”). O robô aprende com esse feedback.
“Este trabalho representa um grande salto de esforços anteriores, porque aborda algumas das barreiras fundamentais à implantação de robôs cirúrgicos autônomos no mundo real”, disse o principal autor Ji Woong “Brian” Kim, ex -pesquisador de pós -doutorado da Universidade de John Hopkins, que agora está na Universidade de Stanford. “Nosso trabalho mostra que os modelos de IA podem ser confiáveis o suficiente para a autonomia cirúrgica-algo que antes se sentiu distante, mas agora é comprovadamente viável”.
SRT-H se baseia em tarefas cirúrgicas básicas
No ano passado, a equipe de Krieger usou o sistema para treinar um robô para realizar três tarefas cirúrgicas fundamentais: manipular uma agulha, levantar o tecido corporal e suturar. Essas tarefas levaram apenas alguns segundos cada. A Johns Hopkins ganhou um prêmio de inovação de robótica RBR50 2025 pela conquista.
O procedimento de remoção da vesícula biliar é muito mais complexo, uma sequência de minutos de 17 tarefas. O robô teve que identificar certos dutos e artérias e pegá -los com precisão, estrategicamente, colocar clipes e separar peças com tesoura.
O SRT-H aprendeu a fazer o trabalho da vesícula biliar assistindo a vídeos de cirurgiões universitários fazendo isso nos cadáveres de porcos. A equipe reforçou o treinamento visual com legendas descrevendo as tarefas.
Depois de assistir aos vídeos, o robô realizou a cirurgia com 100% de precisão, de acordo com Johns Hopkins. Embora o robô tenha levado mais tempo para realizar o trabalho do que um cirurgião humano, os resultados foram comparáveis com os de um cirurgião especializado.
“Assim como os residentes cirúrgicos costumam dominar diferentes partes de uma operação a taxas diferentes, este trabalho ilustra a promessa de desenvolver sistemas robóticos autônomos de maneira igualmente modular e progressiva”, disse Jeff Jopling, co-autor e cirurgião de Johns Hopkins.
O robô se apresentou em condições anatômicas que não eram uniformes e durante desvios inesperados. Incluindo quando os pesquisadores mudaram a posição inicial do sistema e quando adicionaram corantes em forma de sangue que mudaram a aparência da vesícula biliar e tecidos circundantes.
“Para mim, isso mostra realmente que é possível realizar procedimentos cirúrgicos complexos de maneira autonomamente”, disse Krieger. “Esta é uma prova de conceito de que é possível e essa estrutura de aprendizado de imitação pode automatizar um procedimento tão complexo com um alto grau de robustez”.
A equipe disse que gostaria de treinar e testar o sistema em mais tipos de cirurgias e expandir suas capacidades para realizar uma cirurgia autônoma completa.
https://www.youtube.com/watch?v=pykuvygd-0o