ربات جراح هوشمند: اولین عمل جراحی کیسه صفرا بدون دخالت دست انسان

پیشرفت هوش مصنوعی در جراحی رباتیک خودکار

تحقیقات جدید در زمینه هوش مصنوعی (AI)، گام بزرگی به سوی جراحی رباتیک کاملاً خودکار در حوزه سلامت دیجیتال برداشته است. مطالعه اخیر که توسط دانشگاه جانز هاپکینز انجام شده، یک مدل هوش مصنوعی با معماری مشابه ChatGPT توسعه داده است که می‌تواند یک ربات جراح را برای انجام عمل خارج کردن کیسه صفرا در محیطی واقع‌گرایانه خارج از بدن (ex vivo) بدون کمک پزشکان انسانی هدایت کند.

به گفته نویسندگان مشترک این مطالعه شامل جی وونگ کیم، جو-تونگ چن، پاسکال هانسن، لوسی ایکس. شی، آنتونی گلدنبرگ، ساموئل اشمیدگال، پل ماریا شایکل، آنتون دگت، براندون ام. وایت، دِ رو تسای، ریچارد جایپیونگ چا، جفری جاپلینگ، چلسی فین و اکسل کریگر: “روش ما با موفقیت ۱۰۰٪ در هشت کیسه صفرای مختلف خارج از بدن، به صورت کاملاً خودکار و بدون مداخله انسانی عمل کرده است.”

رشد بازار ربات‌های جراحی

براساس گزارش Allied Market Research، پیش‌بینی می‌شود بازار جهانی رباتیک جراحی تا سال ۲۰۳۲ به حدود ۱۸۸.۸ میلیارد دلار آمریکا برسد با نرخ رشد سالانه مرکب ۹٪ در دوره ۲۰۲۳-۲۰۳۲. نمونه‌هایی از سیستم‌های جراحی رباتیک شامل داوینچی توسط Intuitive Surgical، ماکو توسط Stryker، NAVIO توسط Smith & Nephew، Senhance توسط Asensus Surgical، Hugo RAS System توسط Medtronic، Maestro System توسط Moon Surgical، Ottav توسط Johnson & Johnson، ROSA Knee System توسط Zimmer Biomet، Galaxy System توسط Noah Medical و دیگر سیستم‌ها می‌شود.

جراحی با کمک ربات از قرن بیستم آغاز شد و به سرعت در حال رشد است. واژه “ربات” از کلمه چکی “robota” به معنای “کار اجباری” گرفته شده و اولین بار توسط نمایشنامه‌نویس چک، کارل چاپک (۱۸۹۰-۱۹۳۸) در نمایشنامه R.U.R که در سال ۱۹۲۰ منتشر شد، معرفی گردید. بیست سال بعد در ۱۹۴۱، نویسنده آمریکایی آیزاک آسیموف (۱۹۲۰-۱۹۹۲) اصطلاح “رباتیک” را در داستان کوتاه علمی-تخیلی “دروغگو!” معرفی کرد. یک سال بعد در داستان کوتاه دیگری از آسیموف به نام “دور زدن”، او سه قانون معروف رباتیک را ارائه داد. اما حدود ۴۰ سال طول کشید تا مفهوم رباتیک از قلمرو داستان‌های علمی-تخیلی خارج شده و وارد اتاق عمل شود. در سال ۱۹۸۵، PUMA 200 (ماشین جهانی قابل برنامه‌ریزی برای مونتاژ ۲۰۰) اولین بیوپسی نوروسرجری را روی یک بیمار انسانی انجام داد.

امروزه جراحی با کمک ربات برای اهداف مختلفی مانند روش‌های اورولوژی، جراحی پروستات، ارتوپدی، نورولوژی، زنان و زایمان، هیسترکتومی، روش‌های قلبی، بایپس معده، گاسترکتومی آستینی، جراحی‌های چاقی، جراحی‌های توراسیک و جراحی‌های پانکراس استفاده می‌شود.

همکاری هوش مصنوعی و رباتیک در جراحی

هوش مصنوعی و رباتیک دست به دست هم داده‌اند. در این تحقیق جدید، تیم محققان دانشگاه جانز هاپکینز مدلی از هوش مصنوعی با قابلیت پردازش زبان طبیعی و معماری مشابه ChatGPT برای جراحی خودکار در سطح گام‌به‌گام به نام “ترانسفورماتور سلسله‌مراتبی ربات جراح” (SRT-H) ایجاد کرده‌اند.

معماری از بالا به پایین مدل هوش مصنوعی آنها، روش‌های جراحی پیچیده را به وظایف کوچکتر تقسیم می‌کند. مدل هوش مصنوعی آنها بر روی ویدیوهای برچسب‌گذاری شده از جراحان انسانی که عمل جراحی را روی بیش از ۳۰ کیسه صفرای خوک خارج از بدن انجام می‌دادند، آموزش دیده است.

محققان سپس ربات جراح مجهز به هوش مصنوعی خود را روی هشت کیسه صفرای خوک خارج از بدن که بخشی از داده‌های آموزشی نبودند آزمایش کردند و دریافتند که می‌تواند با موفقیت عمل جراحی خارج کردن کیسه صفرا را بدون کمک انسانی انجام دهد. با این حال، ربات جراح در مقایسه با یک جراح متخصص انسانی که بخشی از داده‌های آموزشی نبود، زمان بیشتری صرف کرد. جالب اینجاست که ربات جراح آنها قادر بود در صورت نیاز به صورت بلادرنگ خود را تصحیح کند، از حداقل یک اصلاح تا حداکثر ۱۴ اصلاح، با میانگین کلی شش اصلاح در هر عمل جراحی.

به گفته نویسندگان این مطالعه، عملکرد ربات جراح مجهز به هوش مصنوعی آنها قابل مقایسه با یک جراح متخصص انسانی بود و توانست تمام موارد را با موفقیت ۱۰۰٪ به پایان برساند، خطاها را در صورت نیاز به صورت بلادرنگ تصحیح کند، ساختارهای بافتی را شناسایی کند و با سرعت معقولی کار کند. این اثبات مفهومی انقلابی در محیط خارج از بدن انجام شد و پایه‌ای برای تحقیقات بیشتر در محیط زنده (in vivo) و برای انواع دیگر روش‌های جراحی در آینده فراهم کرد.

کپی‌رایت © ۲۰۲۵ کامی روسو. تمامی حقوق محفوظ است.

منبع