یک سیستم هوش مصنوعی توانست بدون دخالت مؤثر انسان، کیسه صفرای یک خوک مرده را با موفقیت از بدنش خارج کند؛ عملیاتی که پژوهشگران آن را نخستین جراحی واقع‌گرایانه‌ی تقریباً خودکار در تاریخ پزشکی می‌دانند. این روبات که از سامانه‌ای دولایه‌ی یادگیری ماشین بهره می‌برد، با مشاهده‌ی ویدیوهای جراحی‌های انسانی آموزش دیده و با دقتی خیره‌کننده توانست وظایف پیچیده‌ی عمل لاپاراسکوپی را انجام دهد.

چرا این دستاورد اهمیت دارد؟

روبات‌های جراحی، سال‌هاست که در اتاق‌های عمل حضوری پررنگ دارند؛ اما تا امروز اغلب در نقش «دستیار انسانی» ظاهر می‌شدند و نه تصمیم‌گیر مستقل. آن‌چه این پژوهش تازه را ویژه می‌کند، گذار از مرحله‌ی کمک‌کار به مرحله‌ی خودکفایی عملیاتی است؛ گامی که اگر به کارگیری بالینی برسد، نه‌فقط جراحی‌ها را دقیق‌تر و سریع‌تر می‌کند، بلکه می‌تواند در مناطق محروم، شرایط اضطراری یا حتی در مأموریت‌های فضایی، جان انسان‌ها را نجات دهد.

جزئیات فنی جراحی بدون جراح

این سیستم روباتیک که در دانشگاه جان هاپکینز توسعه یافته، از دو لایه‌ی مستقل هوش مصنوعی بهره می‌برد:

لایه‌ی نخست، ویدیوی زنده‌ی درون‌بدنی (اندوسکوپی) را بررسی کرده و دستورهای ساده‌ای چون «بند دوم را کلیپ کن» صادر می‌کند.

لایه‌ی دوم، این دستورها را به حرکات سه‌بعدی ابزارهای جراحی ترجمه می‌کند.

در مجموع، این جراحی شامل ۱۷ وظیفه‌ی جداگانه بود که روبات آن را در هشت نوبت اجرا کرد و در تمامی موارد با موفقیت ۱۰۰ درصد به پایان رساند.

به گفته‌ی اکسل کریگر، یکی از اعضای تیم پروژه، «هرچند جراحی‌های روباتیک تا امروز موجب کاهش تهاجم عمل‌ها شده‌اند، اما نرخ عوارض همچنان تفاوت چشم‌گیری با جراحی‌های لاپاراسکوپی دستی ندارد. این ما را به سمت نسل جدیدی از روبات‌های جراحی سوق داد.»

موفق اما هنوز نیازمند نظارت انسانی

با این‌که سیستم در هر بار اجرا موفق عمل کرد، در هر نوبت نیاز به ۶ مورد تصحیح خودکار داشت؛ یعنی در مواردی مثلاً گیره‌ی جراحی در بار نخست نتوانسته رگ را به‌درستی بگیرد و روبات خودش اشتباه را تشخیص داده و اصلاح کرده است.

کریگر در این‌باره می‌گوید: «نکته‌ی مهم اینجاست که تمام این تصحیحات، کاملاً خودکار بوده‌اند. روبات خودش خطا را دیده، تحلیل کرده و رفع کرده.»

با این حال، همچنان نیازهایی برای دخالت انسانی وجود دارد؛ برای مثال، در حین عمل لازم بود که یک انسان، ابزار جراحی را تعویض کند؛ امری که فعلاً از عهده‌ی سیستم خارج است.

چشم‌انداز و چالش‌های پیش رو

به باور دانایل استویانوف از دانشگاه کالج لندن، «این پژوهش، مرزهای عملی بودن جراحی خودکار را به رخ می‌کشد. پیشرفت‌های چشمگیر در بینایی ماشینی و در دسترس بودن سکوهای بازِ روباتیک، چنین آزمایش‌هایی را ممکن کرده‌اند.»

با این حال، او هشدار می‌دهد که مسیر رسیدن به اتاق عمل انسانی، هنوز هموار نیست:

مسائل مربوط به ایمنی بالینی، تنظیم‌گری (Regulationو  استانداردسازی عملکرد از جمله موانعی‌اند که باید حل شوند.

فردیناندو رودریگز ی بائنا از کالج سلطنتی لندن نیز می‌گوید: «آینده روشن است و بسیار نزدیک، اما رسیدن به آن در انسان نیازمند تطبیق قوانین و نهادهای نظارتی است، که فعلاً چالش بزرگی محسوب می‌شود.»

گام بعدی: جراحی روی موجود زنده

مرحله‌ی بعدی آزمایش‌ها، انجام جراحی خودکار بر یک حیوان زنده است؛ جایی که نفس کشیدن، خون‌ریزی و پیچیدگی‌های زیستی، چالش‌هایی واقعی ایجاد خواهند کرد.

کریگر در این‌باره می‌گوید: «اگر بتوانیم روبات را در چنین شرایطی نیز موفق کنیم، راه برای کاربردهای بالینی و انسانی باز خواهد شد.»

نکته‌ی پایانی: هنر جراحی در آستانه‌ی انقلاب

جراحی از دیرباز به دستان ماهر انسان وابسته بوده است؛ اما حالا با پیشرفت هوش مصنوعی، چشم‌اندازی از آینده‌ای پدیدار شده که در آن روبات‌ها نه‌فقط دستیار، بلکه جراح اصلی‌اند.

گرچه هنوز راهی طولانی تا کاربرد عمومی این فناوری باقی مانده، اما چیزی که روزگاری رؤیایی علمی تخیلی بود، حالا در آزمایشگاه‌های دانشگاهی به واقعیت نزدیک شده است. آینده‌ی جراحی شاید بدون دست انسان اما با تصمیم‌گیری‌های نرم‌افزاری در راه باشد.

منبع:

Science Robotics | DOI: 10.1126/scirobotics.adt5254