В предыдущей статье мы подробно разобрали историю развития медицинских роботов-хирургов и отчасти затронули применение в них ИИ. Остановимся на этом вопросе подробнее.
Содержание:
- Применение ИИ в хирургии
- Первая самостоятельная операция ИИ-робота хирурга
- Преграды для внедрения роботохирургии под управлением ИИ
Несомненно преимущество робот-ассистированной хирургии перед обычными лапароскопическими операциями: медицинская робототехника обеспечивает бо́льшую точность действий, маневренность, 3D-визуализацию.[2] Внедрение ИИ в медицину обеспечивает поддержку хирурга на всех этапах: от прогнозирования до операции.
Применение ИИ в хирургии
Современный искусственный интеллект опирается на технологии машинного обучения и применяется в хирургии для:[1][2]
- Обработки больших объемов данных (изображений, историй болезни и других документов, лапароскопических анализов и т. д.);
- Выявления закономерностей из репрезентативных для конкретной задачи данных;
- Построения лечебной тактики или прогноза исходов медицинской помощи по клиническим данным;
- Распознавания анатомических структур, предупреждения хирурга об угрозе осложнений;
- Выбора траекторий для безопасной диссекции, разрезов в функционально значимых областях;
- Контроля положения микроинструмента в руках хирурга (положение его в руке, отношение к операционной ране);
- Поддержки принятия решений во время хирургического вмешательства;
- Оценки владения врачом хирургическими инструментами.
Таким образом, роботы-хирурги в медицине – это уже не просто инструменты, а цифровые хирургические ассистенты, повышающие пространственно-визуальную осведомленность хирурга и поддерживающие его.[2]
Но специалисты из Университета Джона Хопкинса пошли дальше: в 2025 году их ИИ-робот хирург провел полностью автономную операцию без участия человека, продемонстрировав при этом высокую точность и деликатность работы.
Первая самостоятельная операция ИИ-робота хирурга
Surgical Robot Transformer (SRT-H) — программно-аппаратная автономная медицинская система на основе нейросетей типа трансформеров. Она способна к машинному обучению, учитывает контекст и принимает самостоятельные решения. Кроме того, она может повышать свои навыки под руководством ментора.
Для наработки навыков ИИ-роботом хирургом использовалось имитационное обучение: SRT-H наблюдала за работой хирурга, фиксируя его действия, связывая их с видеопотоком с эндоскопа и камер на манипуляторах, с текстовыми аннотациями.
17 часов обучения позволили искусственному интеллекту овладеть знаниями и навыками настолько, чтобы справляться даже с нестандартными ситуациями. SRT-H не ударила в грязь лицом даже при потере обзора и там, где анатомия отличалась от учебного материала. Материала, кстати, было достаточно: первой операцией с ИИ‑роботом стала холецистэктомия, которую в США проводят около 700 тысяч раз в год.
SRT-H состоит из 2 модулей: высокоуровневого – для планирования операции – и низкоуровневого, который переводит команды в движения манипуляторов. Для операции использовали робот-хирург Да Винчи, применяемый в научных целях, что показывает возможность масштабирования технологии: нужно только адаптировать ПО.
Результаты оказались высокими: точность роботизированной операции сравнима с точностью работы опытного врача. Но хирургам рано беспокоиться: роботизированные системы с ИИ не скоро заменят их за операционным столом.
Преграды для внедрения роботохирургии под управлением ИИ
Для перехода к операциям на живых существах роботу-хирургу с ИИ не хватает еще много, в частности данных о движениях. Однако производитель хирургических роботов da Vinci Intuitive Surgical ограничивает доступ к ним из опасений утечки технологий. Можно собирать данные с помощью датчиков движения на хирургических инструментах, но для этого нужны дополнительные усилия и средства.
Есть еще одно существенное препятствие, которое может скоро встать на пути развития роботизированной хирургии с применением искусственного интеллекта: отсутствие законодательной базы.
В законе не зафиксирован юридический статус ИИ и не понятно, кто, например, должен отвечать за ошибку во время операции: сам ИИ, врач, хирургический робот? Поэтому приходится согласиться со специалистами, которые считают, что «несмотря на быстрое развитие методов машинного обучения в области клинической медицины, […] скорое внедрение их в повседневную клиническую практику маловероятно».[1]
О перспективах развития роботизированной хирургии поговорим в наших следующих статьях.
