شاهد.. روبوت جراحي يجري أول عملية جراحية دون تدخل بشري

روبوت جراحي: أول عملية جراحية مستقلة دون تدخل بشري

نجح روبوت جراحي في تنفيذ جزء طويل من عملية استئصال مرارة دون أي تدخل بشري، ولأول مرة يباشر الروبوت عملية على مريض يشبه الإنسان الحقيقي، وكان يتفاعل مع التعليمات الصوتية التي يوجهها له الفريق الطبي، تماما كمتدرب يتعلم من جراح خبير، بحسب موقع (هيلث كار إن يوروب).

وأثناء التجربة أظهر الروبوت الذي أُطلق عليه اسم "إس تي آر-إتش" (STR-H) أداء ثابتا ومهارة تشبه مهارة الجراحين المحترفين، حتى عند مواجهته الحالات المفاجئة التي تشبه ما يحدث في حالات الطوارئ الحقيقية.

ويُعد هذا المشروع الذي تقوده جامعة جونز هوبكنز بتمويل من الحكومة الأميركية تطورا كبيرا في مجال الروبوتات الجراحية، إذ أصبح بإمكان الروبوتات الآن، الجمع بين دقة الآلة ومحاكاة الفهم البشري، وصرح أكسل كريغر، خبير الروبوتات الطبية: "هذا التقدم ينقلنا من روبوتات تنفذ مهمات جراحية محددة، إلى روبوتات تفهم فعلا الإجراءات الجراحية"، وأضاف أن هذا الفارق مهم جدا ويُقربنا كثيرا من أنظمة جراحية ذاتية يمكن الاعتماد عليها في ظروف واقعية وغير متوقعة، مثل التي تحدث في غرف العمليات الحقيقية مع المرضى.

وفي عام 2022، أجرى روبوت "ستار" (STAR) التابع لكريغر أول عملية جراحية مستقلة على حيوان حي، وكانت عبارة عن جراحة تنظيرية لخنزير، ولكن في ذلك الوقت احتاج الروبوت إلى أنسجة مميزة بعلامات خاصة وبيئة شديدة التنظيم وخطة جراحية صارمة، وقال كريغر في ذلك الوقت، إن الأمر أشبه بتعليم روبوت القيادة على طريق مرسوم بدقة، ولكن اليوم بعد تقدم الذكاء الاصطناعي وصناعة الروبوتات يقول كريغر: "إن تعليم الروبوت الجراحة أصبح أشبه بتعليمه القيادة في أي طريق، وتحت أي ظرف، مع القدرة على الاستجابة بذكاء لكل ما يواجهه".

وأصبح الروبوت الجراحي الجديد "إس تي آر -إتش" قادرا على إجراء العمليات الجراحية بالتكيف الفوري مع شكل جسم كل مريض واتخاذ القرارات في الوقت الفعلي، بل وتصحيح أخطائه بنفسه إذا حدث شيء غير متوقع.

يُذكر أن روبوت "إس تي آر -إتش" مبني باستخدام نفس تقنيات التعلم الآلي المستخدمة في "شات جي بي تي"، مما يجعله تفاعليا وقادرا على الاستجابة للأوامر الصوتية مثل "أمسك برأس المرارة" أو "حرك الذراع اليسرى قليلا إلى اليسار"، وبهذه الطريقة سيتعلم الروبوت من هذه التوجيهات.

وقال المؤلف الرئيسي جي وونغ "براين" كيم، باحث سابق في جامعة جونز هوبكنز ويعمل الآن في جامعة ستانفورد: "هذا العمل يمثل قفزة كبيرة، لأنه يعالج أحد أكبر العقبات التي كانت تواجه استخدام الروبوتات الجراحية الذاتية في العالم الحقيقي"، وأضاف: "نُظهر من هذا المشروع أن الذكاء الاصطناعي يمكن أن يكون موثوقا بما يكفي ليُستخدم في العمليات الجراحية، وهو أمر كان يبدو بعيد المنال، لكنه اليوم أصبح ممكنا".

وفي العام الماضي، درّب فريق كريغر الروبوت على أداء 3 مهمات جراحية أساسية، وهي التعامل مع الإبرة ورفع الأنسجة والخياطة، واستغرق تنفيذ كل مهمة منها بضع ثوانٍ فقط.

كيف أجرى الروبوت عملية استئصال المرارة؟

تُعد عملية استئصال المرارة من الإجراءات المعقدة، إذ تتكون من سلسلة من 17 خطوة في غاية الدقة، وكل خطوة تستغرق عدة دقائق، وخلال العملية كان على الروبوت تحديد الشرايين وتمييز قناة المرارة والإمساك بها بدقة، ثم وضع مشابك في أماكن محددة، وقطع الأنسجة بالمقص.

وقد تعلم الروبوت الجراحي "إس تي آر -إتش" أداء هذه المهمة بمشاهدة مقاطع فيديو جراحين في جامعة جونز هوبكنز وهم يجرون العملية على خنازير نافقة، مع إضافة شروحات نصية توضح خطوات كل مرحلة، وبعد مشاهدة الفيديوهات تمكن الروبوت من تنفيذ العملية بدقة 100%.

ورغم أن الروبوت استغرق وقتا أطول من الجراح البشري، فإن النتائج كانت مماثلة لما قد يحققه جراح محترف، وعلّق الجراح جيف جوبلينغ من جونز هوبكنز: "كما يتعلم طلاب الجراحة كل جزء من العملية تدريجيا، يظهر هذا المشروع، أن الروبوتات الجراحية يمكن أن تتطور بنفس الطريقة-خطوة خطوة".

وتمكّن الروبوت من إجراء العملية بنجاح حتى عندما واجه ظروفا غير متوقعة، مثل اختلاف شكل أو حجم الأنسجة من حالة لأخرى أو تغيير موقع البداية -وهو الموقع الذي يبدأ منه العملية- كما أضاف الباحثون صبغة تشبه الدم لتغيير شكل المرارة والأنسجة المحيطة بها، ومع ذلك استمر الروبوت في العمل بدقة وكفاءة دون أي أخطاء.

وعلّق البروفيسور كريغر: "بالنسبة لي، تُظهر هذه التجربة أنه من الممكن إجراء عمليات جراحية معقدة بشكل مستقل، فهذا خير دليل على أن الروبوتات قادرة على التعلم من مشاهدة الفيديو (التعلم بالمحاكاة)، وهكذا تستطيع أتمتة أي إجراء معقد بثبات وموثوقية عالية".

الخطوة القادمة لفريق البحث، هي تدريب هذا النظام على أنواع أخرى من العمليات الجراحية، وتطوير قدراته حتى يتمكن من إجراء عملية كاملة ذاتياً دون تدخل بشري.