Прежде чем надеть хирургический халат, врачи проходят долгий академический путь, чтобы освоить сложные теоретические и практические требования своей дисциплины. Вопреки этому сложному пути, новый робот теперь может приобретать необходимые навыки, просто просматривая видео хирургических процедур. В основе этого технологического гения лежит система имитационного обучения, оптимизированная с помощью искусственного интеллекта. По словам авторов исследования, устройство, разработанное исследователями из Университета Джонса Хопкинса и Стэнфордского университета, потенциально может позволить медицинским роботам достичь уровня производительности, сравнимого с человеческими хирургами.
Традиционно, чтобы робот мог выполнить хирургическую процедуру, каждое его движение нужно было очень тщательно запрограммировать. Однако на недавней конференции по обучению роботов исследователи предложили систему, которая преодолевает эти ограничения за счет имитационного обучения. Этот инновационный подход позволяет машинам приобретать навыки, непосредственно наблюдая за работой хирургов-людей. «Мы считаем, что это значительный шаг вперед на пути к новому рубежу в области медицинской робототехники», — заявил Аксель Кригер, ведущий автор исследования, представляющего эту технологию, в пресс-релизе Университета Джонса Хопкинса.
Исследователи отметили, что разработанная ими модель обучения основана на архитектуре, аналогичной ChatGPT. Однако в отличие от ChatGPT, который обрабатывает слова и предложения для генерации вербальных ответов, модель хирургического робота фокусируется в первую очередь на двигательных командах.
Эксперименты на роботе Da Vinci
В рамках исследования ученые протестировали робота да Винчи и интегрировали в него модели искусственного интеллекта. Эта роботизированная система оснащена множеством манипуляторов и широко используется в малоинвазивных операциях.
Обратите внимание: Искусственный интеллект будет отслеживать вора в магазине, прежде чем он совершит преступление.
Он обеспечивает хирургически точное управление жестами и зрение высокой четкости, а также миниатюрные инструменты. Эти свойства позволяют хирургам выполнять сложные операции через небольшие разрезы с большей точностью, чем традиционные методы.Модель была создана путем анализа сотен видеороликов, снятых камерами, установленными на запястьях роботов-манипуляторов да Винчи в различных больницах. Эти видео часто используются хирургами для послеоперационного анализа перед архивированием и оказываются неоценимыми во время обучения.
От освоения простых задач к полноценным операциям
В ходе исследования команда научила робота базовым хирургическим навыкам, таким как захват, удержание и точные манипуляции с иглой. Робот также научился поднимать ткани тела и швы. Результаты этого процесса обучения увековечены в видео (ниже), где робот демонстрирует эти навыки.
Исследователи утверждают, что эксперимент удался: робот выполнил задачу с той же ловкостью, что и человек-хирург. Он даже развил навыки, которым его не учили исследователи. «Если он уронит булавку, он автоматически поднимет ее и продолжит работать, чему мы его не учили», — объяснил Кригер.
Основываясь на этих многообещающих результатах, команда сейчас готовится к тому, чтобы робот выполнил полную операцию. Кригер заявил, что нескольких дней будет достаточно, чтобы обучить робота выполнять различные процедуры. В настоящее время в мире используется около 7000 роботов да Винчи, и десятки тысяч специалистов прошли обучение их использованию. Такое широкое распространение обеспечивает доступ к большому количеству видеоматериалов, обогащая базу данных для имитационных тренировок.
Все последние новости здравоохранения и медицины читайте на New-Science.ruБольше интересных статей здесь: Новости науки и техники.