Zespół badawczo-rozwojowy chińskiej firmy produkującej roboty chirurgiczne MicroPort MedBot przeprowadził udany eksperyment z autonomiczną chirurgią na zwierzętach, wykorzystując wielomodalny, autonomiczny model chirurgiczny MicroGenius.
MicroPort w swoim komunikacie ocenia, iż projekt stanowi istotny przełom w rozwoju autonomicznej chirurgii robotowej tkanek miękkich. Oznacza on zmianę paradygmatu z lokalnej automatyzacji, opartej na regułach i skryptach, na holistyczny model autonomicznej pracy robota chirurgicznego.
Zespół badawczy wdrożył i zwalidował dwuwarstwową architekturę AI zintegrowaną z chirurgicznym systemem robotycznym Toumai. Wykorzystując około 30-kilogramowy model świni, system autonomicznie wykonał najważniejsze etapy operacji, w tym zaciskanie i przecinanie dróg żółciowych. Wskaźnik sukcesu dla wykonania kluczowych etapów procedury w jednym podejściu osiągnął 88 proc. Co istotne, system wykazał możliwość autonomicznej, dynamicznej korekty w czasie rzeczywistym podczas wykonywania zabiegu, ostatecznie realizując cały proces chirurgiczny w ramach jednej procedury.
MicroPort ocenia, iż jest to pierwszy eksperyment, który zademonstrował wykonanie autonomicznego zabiegu chirurgicznego na modelu zwierzęcym, którym zarządzał duży, multimodalny model AI. MicroGenius – to autonomiczny model AI do chirurgii, wykorzystujący około 3 miliardów parametrów. Obejmuje dwa poziomy – poziom wyższy został wytrenowany na około 23 tys. chirurgicznych zapisów wideo. Umożliwia on zaawansowane zrozumienie pola operacyjnego i planowanie zabiegu chirurgicznego. Poziom niższy wytrenowano na ponad 10 tys. próbek operacji chirurgicznych. Wspiera on precyzyjne generowanie trajektorii ruchu robota oraz stabilną i płynną pracę ramion.
Zespół badawczy zastosował nowatorski paradygmat szkoleniowy, który łączy dane in vivo w małej skali z danymi in vivo generowanymi na dużą skalę, wykorzystując to podejście do osiągnięcia skutecznej generalizacji z ex vivo do in vivo. Strategia ta znacząco zmniejsza zależność autonomicznych modeli chirurgicznych od kosztownych i trudno dostępnych danych szkoleniowych in vivo.
W procesie szkolenia, opierającego się na połączeniu danych z różnych platform chirurgii robotowej, model MicroGenius wykazał adaptacyjne możliwości uczenia się w różnych systemach. To stanowi pierwsze systematyczne potwierdzenie możliwości korzystania z danych pochodzących z różnych systemów robotowych do tworzenia autonomicznych algorytmów chirurgicznych.
