Az önvezető autók, az autonóm drónok és a raktári robotok alapjául szolgáló számos technológia felhasználásával a kutatók a sebészeti robotok automatizálásán is dolgoznak. A kutatott módszerek még mindig messze vannak a mindennapi használattól, de a fejlődés egyre gyorsul.
A robotkar működtetése és optimalizálása
Dr. Danyal Fer, a Berkeley-i Kaliforniai Egyetem kutatója és csapata egy robotkar működését mutatta be, melyet az orvostudomány régóta a sebészi műtétek elvégzésére igyekszik optimalizálni. A karokat Dr. Fer saját székéből egy kontroller segítségével irányította, melyek a szoba másik végén ugyanazt tették, mint amit a doktor. Ennek, a már ismert technológia kiterjesztésén dolgoznak a kutatók, melyet Dr. Fer demonstrált; elengedte a kontrollert, és egy újfajta számítógépes szoftver vette át az irányítást. Miközben ő és a többi kutató csak nézték, a robot teljesen önállóan kezdett mozogni.
Az egyik kar egy apró műanyag gyűrűt emelt fel az asztalról, majd átadta a gyűrűt a másik karnak, ami felakasztotta a megfelelő helyre. A robot ugyanezt tette meg több gyűrűvel, és ugyanolyan gyorsan hajtotta végre a feladatot.
Az „edzést” eredetileg emberek számára tervezték. A mozgatása által megtanulják a sebészek a Berkeley-hez hasonló robotok kezelését. A Berkeley-csapat új kutatási közleménye szerint a tesztet végrehajtó automatizált robot ügyességében, pontosságában és gyorsaságában képes megmérkőzni vagy akár meghaladni az embert. A projekt egy sokkal szélesebb körű erőfeszítés része, mégpedig, hogy a mesterséges intelligenciát bevigyék a műtőbe.
Képességek és célok
A cél nem a sebészek eltávolítása a műtőből, hanem a műtétek egyes fázisainak automatizálásával megkönnyíteni a rájuk nehezedő terheket, valamint a további sikerráta növelése, azokon a területeken, ahol van hová fejlődni.
A robotok képességei már meghaladhatják az emberi pontosságot bizonyos műtéti feladatoknál, például csontok behelyezésénél (különösen kockázatos feladat térd- és csípőprotézisek során). A remény az, hogy az automatizált robotok pontosabbá tehetik az egyéb feladatokat, például a bemetszéseket vagy a varrást, és csökkenthetik a kockázati faktort.
Előzmények
Öt évvel ezelőtt a Washington DC-ben működő Children's National Health System kutatói egy olyan robotot terveztek, amely a műtét során automatikusan varrta a disznó belét. Figyelemre méltó lépés volt a Dr. Hager által elképzelt jövő felé. A kutatók apró markereket telepítettek a sertés belébe, amelyek közeli infravörös fényt bocsátottak ki, így segítették irányítani a robot mozgását.
Azonban ez a módszer korántsem praktikus, mivel a markereket nem könnyű beültetni vagy eltávolítani. Az elmúlt években a mesterséges intelligencia kutatók jelentősen javították a számítógépes látás erejét, amely lehetővé teheti a robotok számára, hogy önállóan végezzenek műtéti feladatokat ilyen és ehhez hasonló jelzők nélkül.
A változást az úgynevezett ideghálózatok, matematikai rendszerek vezérlik, amelyek hatalmas mennyiségű adat elemzése által sajátítanak el képességeket. Például több ezer macskafotó elemzésével egy idegháló megtanulhatja felismerni a macskát. A neurális hálózat ugyanúgy tanulhat a sebészeti robotok által készített képekből.
Gépi látás és edukáció
A sebészeti robotokat kamerákkal látják el, amelyek háromdimenziós videókat rögzítenek az egyes műveletekről. A videó egy keresőben folyik, amelybe a sebészek belenéznek és a robot szemszögéből látják, miközben irányítják a műveletet. Ezek a képek részletes útitervet is tartalmaznak, amely bemutatja a műtétek végrehajtását. Segíthetnek az új sebészeknek megérteni ezeknek a robotoknak a használatát, továbbá segíthetik a robotokat, a feladatok önálló kezelésében. Olyan képek elemzésével, amelyek megmutatják, hogy egy sebész hogyan vezeti a robotot, az ideghálózat ugyanezeket a képességeket tanulhatja meg.
A Berkeley kutatói is ennek a rendszernek az elvén dolgoztak robotjuk automatizálásán, amely a da Vinci Surgical System-re épül. Ez egy kétkarú gép, amely a sebészeknek évente több mint egymillió eljárást segít végrehajtani. Dr. Fer és munkatársai képeket gyűjtenek arról a robotról, amely emberi irányítás alatt mozgatja a műanyag gyűrűket.
A rendszernek azonban vannak még hiányosságai. A robotkarok egyelőre millimétereket képesek tévedni a megkapott utasításhoz képest. Ez valószínűleg az eszközök elhasználódásának köszönhető, amely miatt a mozgás pontatlanná válik.
Az emberi operátorok tudattalanul kompenzálhatják azt, amit a rendszer még nem képes. Az automatizált technológiával gyakran az a probléma, hogy küzd a változásokkal és a bizonytalansággal. Az autonóm járművek még mindig messze vannak az elterjedt használattól, mert még nem elég ügyesek ahhoz, hogy kezeljék a mindennapi világ összes változóját.
Pontosság javítása
A Berkeley csapata úgy döntött, hogy felépít egy új neurális hálózatot, amely elemzi a robot hibáit, hogy kiderítsék, mennyit veszít pontosságából a napok során. Amint az automatizált rendszer képes lesz számolni ezzel a változóval, a robot megragadhatja és elmozdíthatja a műanyag gyűrűket, az emberi kezelő irányításának megfelelően.
Más laboratóriumok különböző megközelítéseket próbálnak ki. Axel Krieger, a Johns Hopkins kutatója, aki 2016-ban részt vett a disznóvarrási projektben, egy másik robotkar automatizálásán dolgozik, amely kevesebb mozgó alkatrésszel rendelkezik, és amely következetesebben viselkedik, mint a Berkeley-csapat által használt robot.
Sok akadály leküzdése vár még a tudósokra, mielőtt az orvostudomány teljes biztonsággal használni tudná a mesterséges intelligencia által vezérelt robotokat. De az egészen biztos, hogy az automatizálás belátható időn belül olyan dolog lesz, amely a sebészek mellett működik majd és nem pedig helyettesítve őket. Amikor ez megtörténik óriási változás áll be, mind a technológia, mint pedig az orvostudomány életében. A kiterjesztett műtéti lehetőség, például a távból elvégezhető műtétek sok életet menthetnek a harctéren, vagy az űrben. Egyelőre a jel fáziskésése ezt ugyan nem teszi lehetővé, de a kutatók azon dolgoznak, hogy emberéleteket lehessen menteni, akár sok száz vagy ezer kilométer távolságból.
Egyre távolodik egymástól az Egyesült Államok és az Európai Unió. Előbbi ráadásul egy merőben új kontinens képzel el, ahol egyes országokkal működne csak szorosabban együtt.
A Toyota 20. században kifejlesztett technológiája új időszámítást hozhat az ország űriparában.
Robotikában hagyták állva a világot a magyar általános iskolások.
A mesterséges intelligenciával ellátott eszközök a jövő légibázisainak állandó tartozékai lehetnek.
Bármilyen sebészeti beavatkozás – még a legkisebb is – komoly megfontolást igényel, különösen fiatalkorúaknál.
A jó befektetés volt a kulcs.
Gróf mellé kellene valaki.
Donald Tusk dühtől vörös fejjel kiabált Brüsszelben: szerinte a lengyel államfő puccsot hajt végre és alkotmányt sért, mert magához ragadta a G20-csúcs irányítását.
