Robot geassisteerde chirurgie wordt al vele jaren op OK’s ingezet. Het stelt chirurgen in staat om chirurgische ingrepen met grotere precisie, sneller en minder invasief uit te voeren. De operatierobot is inmiddels in vrijwel alle ziekenhuizen en klinieken een vaste waarde. Maar hoe zou het zijn wanneer een chirurgische robot volledig autonoom, zonder ‘hulp’ van een menselijke chirurg, operaties kan uitvoeren? Dat is wat wetenschappers van twee Amerikaanse universiteiten met succes onderzocht hebben. Zij presenteerden de resultaten onlangs op een congres voor robotica in München.
De onderzoekers van de Johns Hopkins University en Stanford University lieten daar zien dat ze erin geslaagd zijn om robots met behulp van video’s te trainen chirurgische taken uit te voeren met de precisie van menselijke artsen. Een technologische doorbraak die volgens de onderzoekers in de toekomst ertoe kan bijdragen om het (dreigende) tekort aan chirurgen op te lossen.
Zelflerende chirurgische robots
Het onderzoeksteam ontwikkelde robots die zelfstandig complexe chirurgische taken kunnen uitvoeren. Denk aan het manipuleren van naalden, het leggen van knopen en het hechten van wonden. Wat deze robots onderscheidt, is hun vermogen om te leren van video's en hun fouten te corrigeren zonder menselijke tussenkomst. De methode die gebruikt is om de robots te trainen is vergelijkbaar met de aanpak die gebruikt wordt bij het ontwikkelen van taalmodellen zoals ChatGPT. In plaats van met woorden te werken, gebruikt het systeem echter een taal die de positie en richting van de grijper van de robot beschrijft.
“We hebben ons trainingsmodel opgebouwd met behulp van videobanden van robots die chirurgische taken uitvoeren op oefen-hechtpleisters. Elk beeld in de videosequentie wordt omgezet in numerieke gegevens, die het model vervolgens vertaalt in robotacties”, aldus legt Dr. Axel Krieger, een universitair hoofddocent aan de Johns Hopkins Whiting School of Engineering die toezicht hield op het onderzoek, in een gesprek met The Washington Post.
Tijdens de presentatie demonstreerden de getrainde robots hun vaardigheden in een andere omgeving en voerden met succes taken uit op varkens- en kipmonsters. “We hebben een systeem ontwikkeld waarbij je tegen de robot kunt praten zoals je dat tegen een chirurg zou doen. Je kunt dingen zeggen als 'Doe deze taak' of 'Ga naar links' en 'Ga naar rechts'”, zei Ji Woong ‘Brian’ Kim, een postdoctoraal onderzoeker in het team.
Nog niet klaar voor de praktijk
De onderzoekers benadrukken dat er nog de nodige problemen en uitdagingen opgelost en overwonnen moeten worden voordat de eerste autonoom opererende chirurgische robot daadwerkelijk menselijke patiënten kan behandelen. Dat neemt niet weg dat de methode om robots te laten leren en trainen aan de hand van video’s een technologische doorbraak betekent.
Behalve de technologische uitdagingen, spelen ook privacy issues een rol. Dat geldt met name voor het gebruik van echte chirurgische video's voor het trainen van deze systemen. Een ander aspect waar nog aan gewerkt zal moeten worden is het vraagstuk van de aansprakelijkheid. Bij robot geassisteerde chirurgie, zoals bij alle medische ingrepen en beslissingen, ligt de eindverantwoordelijkheid bij de (behandelend) arts. Maar wie is verantwoordelijk als een robot, die door meerdere partijen is ontwikkeld en getraind, autonoom opereert, zonder tussenkomst van een arts? Is dan de toezichthoudende arts, de AI-ontwikkelaars of de robotfabrikant aansprakelijk wanneer er fouten gemaakt worden?
“De inzet is zo hoog omdat dit een kwestie van leven of dood is. De anatomie van elke patiënt verschilt, net als de manier waarop een ziekte zich gedraagt bij patiënten", vertelde Dr. Dipen J. Parekh, directeur robotchirurgie aan de Universiteit van Miami Miller School of Medicine.
