Un robot aprende de grandes cirujanos a realizar sus propias tareas quirúrgicas

MARTES, 12 de noviembre de 2024 (HealthDay News) -- Un robot quirúrgico de múltiples brazos se ha vuelto mejor para tratar a las personas al ver videos de cirujanos humanos trabajando, señala un estudio reciente.

El robot funciona con la misma IA que sustenta ChatGPT, pero en lugar de palabras y texto, el programa se centra en la cinemática, un lenguaje que descompone el movimiento robótico en matemáticas.

Después de analizar cientos de videos quirúrgicos, la IA se volvió tan hábil como los médicos humanos para realizar un puñado de tareas clave requeridas durante la cirugía asistida por robots, según informan los investigadores esta semana en la Conferencia sobre Aprendizaje de Robots en Munich, Alemania.

"Es realmente mágico tener este modelo y todo lo que hacemos es alimentarlo con la entrada de la cámara y puede predecir los movimientos robóticos necesarios para la cirugía", dijo en un comunicado de prensa el investigador principal Axel Krieger, profesor asociado de ingeniería mecánica de la Universidad Johns Hopkins. "Creemos que esto marca un paso significativo hacia una nueva frontera en la robótica médica".

El estudio se centró en el Sistema Quirúrgico da Vinci, que utiliza tres o cuatro brazos quirúrgicos superiores diferentes para realizar cirugías mínimamente invasivas.

Cerca de 7.000 robots da Vinci se utilizan en quirófanos de todo el mundo, y más de 50.000 cirujanos han sido entrenados en el sistema.

Los robots suelen ser guiados por cirujanos humanos, pero los investigadores querían ver si una IA podía aprender a realizar algunas tareas utilizando los brazos del robot da Vinci.

El equipo alimentó los videos de IA grabados con cámaras de muñeca colocadas en los brazos de los robots da Vinci durante los procedimientos quirúrgicos.

"Todo lo que necesitamos es la entrada de imágenes y luego este sistema de IA encuentra la acción correcta", dijo en un comunicado de prensa el investigador principal, Ji Woong "Brian" Kim, investigador postdoctoral de ingeniería de la Universidad Johns Hopkins. "Descubrimos que incluso con unos pocos cientos de demostraciones, el modelo es capaz de aprender el procedimiento y generalizar nuevos entornos que no ha encontrado".

El equipo entrenó al robot para realizar tres tareas:

Manipular una aguja.

Levantar el tejido corporal durante un procedimiento quirúrgico.

Suturar.

La IA fue programada para interpretar videos en función de movimientos relativos, lo que la hizo capaz de captar cosas que los médicos ni siquiera consideraron, según muestran los resultados.

"Aquí el modelo es tan bueno que aprende cosas que no le hemos enseñado", dijo Krieger. "Por ejemplo, si se le cae la aguja, automáticamente la recogerá y continuará. Esto no es algo que yo le enseñé a hacer".

El equipo ahora está enseñando a la IA a realizar una cirugía completa, en lugar de pequeñas tareas quirúrgicas.

Antes de este avance, la programación de un robot para realizar incluso tareas quirúrgicas simples requería codificar a mano cada tarea. Alguien podría pasar una década enseñando al robot a suturar solo para un tipo de cirugía, dijo Krieger.

"Es muy limitante", dijo. "Lo que es nuevo aquí es que solo tenemos que recopilar el aprendizaje por imitación de diferentes procedimientos, y podemos entrenar a un robot para que lo aprenda en un par de días. Nos permite acelerar hacia el objetivo de la autonomía, al tiempo que reducimos los errores médicos y logramos una cirugía más precisa".

Debido a que estos hallazgos se presentaron en una reunión médica, deben considerarse preliminares hasta que se publiquen en una revista revisada por profesionales.

Más información

La Clínica Cleveland ofrece más información sobre el Sistema Quirúrgico da Vinci.

FUENTE: Universidad Johns Hopkins, comunicado de prensa, 11 de noviembre de 2024