Een robot heeft voor het eerst een groot deel van een operatie volledig zelfstandig uitgevoerd. Daarbij voerde hij meerdere complexe taken uit om een galblaas te verwijderen.

Robots zijn al vaak aanwezig in de operatiekamer, maar staan nog altijd onder controle van menselijke chirurgen. Toch worden er steeds meer experimenten gedaan met robots die zelfstandig operaties uitvoeren. De meeste voeren één specifieke taak uit, maar onderzoekers van de Johns Hopkins University in de Verenigde Staten hebben er nu een ontwikkeld die zelfstandig meerdere stappen kan doorlopen om een galblaas te verwijderen. Ze schrijven erover in Science Robotics.

Lees ook:

• Robot STAR opereert vier varkens met succes
• Op afstand bestuurbare robotchirurg gaat oefenen in de ruimte

Stemcommando’s

De onderzoekers trainden hun robot, met de naam SRT-H, door hem 17 uur aan video’s van galblaasverwijderingen te laten kijken. Dit is een veelvoorkomende operatie en vindt in Nederland ongeveer 25.000 keer per jaar plaats. Het team ondersteunde de visuele training met beschrijvingen van de handelingen van de artsen. Na het bekijken van de video’s was de robot zelf aan de beurt.

SRT-H verwijderde volledig zelfstandig acht galblazen uit varkens. De robot hoefde zijn ‘patiënten’ niet open te snijden of op het eind weer te hechten, het ging alleen om het daadwerkelijk losmaken en verwijderen van het orgaan. Zo’n operatie bestond uit 17 stappen, waaronder het identificeren van specifieke bloedvaten en het wegsnijden van de verbinding met de lever. De acht operaties waren allemaal succesvol en duurden gemiddeld iets meer dan 5 minuten.

De robot bleef ook goed presteren als de omstandigheden net iets anders waren dan in de trainingsvideo’s. Bijvoorbeeld vanwege organen met een ander formaat of doordat de onderzoekers bloedachtige kleurstoffen toevoegden die het uiterlijk van de galblaas en omliggende weefsels veranderden.  

SRT-H gebruikt veel van dezelfde systemen als ChatGPT en is daardoor interactief. De robot kan reageren op stemcommando’s van dokters, zoals “beweeg de linkerarm een beetje naar links”. Hij leert ook van deze feedback.

Andere operaties

In 2022 ontwikkelde hetzelfde team al de eerste autonome robot die een opereerde op een levend dier – een darmingreep bij een varken. Maar die robot had wel speciaal gemarkeerd weefsel nodig, werkte in een sterk gecontroleerde omgeving en volgde een strikt, vooraf bepaald chirurgisch plan. Volgens hoofdonderzoeker Axel Krieger kon je dat zien alsof ze de robot leerden rijden langs een zorgvuldig uitgestippelde route. De nieuwe robot heeft daarentegen geleerd om over elke weg te rijden, onder alle omstandigheden, waarbij hij intelligent reageert op alles wat hij tegenkomt.

“Voor mij laat dit echt zien dat het in principe mogelijk is om complexe chirurgische ingrepen autonoom uit te voeren”, zegt Krieger. Het team wil nu de robot verbeteren en trainen om ook andere operaties uit te voeren.

Hoewel deze mijlpaal een belangrijke stap in de goede richting is, zal het nog heel wat jaren duren voordat robots daadwerkelijk zelfstandig operaties gaan uitvoeren. De huidige tests zijn uitgevoerd op dode varkensorganen. De robot weet dus bijvoorbeeld nog niet hoe hij moet omgaan met een bewegende en ademende patiënt, stromend bloed in het operatiegebied of een onbedoelde verwonding.

Bronnen: Science Robotics, Johns Hopkins University, The Guardian

Ben je geïnteresseerd in de wereld van wetenschap & technologie en wil je hier graag meer over lezen? Word dan lid van KIJK!