El robot utilizado con la jerarquía del transformador del robot quirúrgico para realizar una cirugía de vesícula biliar. Crédito: Universidad Xinhao Chen/Johns Hopkins
Un robot entrenado en videos de cirugías realizó una larga fase de una eliminación de vesícula biliar sin ayuda humana. El robot operó por primera vez en un paciente realista, y durante la operación, respondió y aprendió de los comandos de voz del equipo, como un cirujano novato que trabajaba con un mentor.
El robot se realizó inquietablemente en los ensayos y con la experiencia de un cirujano humano hábil, incluso durante escenarios inesperados típicos en emergencias médicas de la vida real.
El trabajo, dirigido por los investigadores de la Universidad Johns Hopkins, es un avance transformador en robótica quirúrgica, donde los robots pueden funcionar con precisión mecánica y adaptabilidad y comprensión humana.
“Este avance nos mueve de robots que pueden ejecutar tareas quirúrgicas específicas a robots que realmente comprenden los procedimientos quirúrgicos”, dijo el roboticista médico Axel Krieger. “Esta es una distinción crítica que nos acerca significativamente a los sistemas quirúrgicos autónomos clínicamente viables que pueden funcionar en la realidad desordenada e impredecible de la atención real del paciente”.
Los hallazgos son publicado en ciencia robótica.
En 2022, el robot autónomo de tejido inteligente de Krieger, Star, realizó la primera cirugía robótica autónoma en un animal vivo, una cirugía laparoscópica en un cerdo. Pero ese robot requería un tejido especialmente marcado, operado en un entorno altamente controlado y siguió un plan quirúrgico rígido y predeterminado. Krieger dijo que era como enseñarle a un robot a conducir a lo largo de una ruta cuidadosamente mapeada.
Una explicación del procedimiento de la vesícula biliar realizado por la jerarquía del transformador del robot quirúrgico. Crédito: Universidad Johns Hopkins
Pero su nuevo sistema, dice, “es como enseñarle a un robot a navegar en cualquier camino, en cualquier condición, que responda de manera inteligente a lo que se encuentre”.
La jerarquía del transformador del robot quirúrgico, SRT-H, realmente realiza cirugía, adaptándose a las características anatómicas individuales en tiempo real, tomando decisiones sobre la mosca y la autocorrección cuando las cosas no van como se esperaba.
Construido con la misma arquitectura de aprendizaje automático que impulsa el chatgpt, SRT-H también es interactivo, capaz de responder a los comandos hablados (“Agarra la cabeza de la vesícula biliar”) y las correcciones (“Mueva el brazo izquierdo un poco a la izquierda”). El robot aprende de estos comentarios.
“Este trabajo representa un gran salto de los esfuerzos anteriores porque aborda algunas de las barreras fundamentales para desplegar robots quirúrgicos autónomos en el mundo real”, dijo el autor principal Ji Woong “Brian” Kim, un ex investigador posdoctoral en Johns Hopkins que ahora está con la Universidad de Stanford. “Nuestro trabajo muestra que los modelos de IA pueden hacerse lo suficientemente confiables para la autonomía quirúrgica, algo que una vez se sintió lejos pero que ahora es demostrablemente viable”.
El año pasado, el equipo de Krieger usó el sistema para entrenar a un robot para realizar tres tareas quirúrgicas fundamentales: manipular una aguja, elevar el tejido corporal y la sutura. Esas tareas tomaron solo unos segundos cada una.
El procedimiento de eliminación de la vesícula biliar es mucho más complejo, una cadena de 17 tareas de minutos de duración. El robot tuvo que identificar ciertos conductos y arterias y agarrarlos con precisión, estratégicamente colocar clips y separar piezas con tijeras.
SRT-H aprendió a hacer el trabajo de la vejiga viendo videos de los cirujanos de Johns Hopkins haciéndolo en cadáveres de cerdo. El equipo reforzó el entrenamiento visual con subtítulos que describen las tareas. Después de ver los videos, el robot realizó la cirugía con una precisión del 100%.
Aunque el robot tardó más en realizar el trabajo que un cirujano humano, los resultados fueron comparables a un cirujano experto.
“Al igual que los residentes quirúrgicos a menudo dominan diferentes partes de una operación a diferentes tasas, este trabajo ilustra la promesa de desarrollar sistemas robóticos autónomos de una manera igualmente modular y progresiva”, dice el cirujano de Johns Hopkins Jeff Jopling, coautor.
El robot se desempeñó sin problemas en condiciones anatómicas que no eran uniformes, y durante los desvíos inesperados, como cuando los investigadores cambiaron la posición inicial del robot y cuando agregaron tintes similares a la sangre que cambiaron la apariencia de la vesícula biliar y los tejidos circundantes.
“Para mí, realmente muestra que es posible realizar procedimientos quirúrgicos complejos de forma autónoma”, dijo Krieger. “Esta es una prueba de concepto de que es posible y este marco de aprendizaje de imitación puede automatizar procedimientos tan complejos con un alto grado de robustez”.
A continuación, al equipo desea entrenar y probar el sistema en más tipos de cirugías y ampliar sus capacidades para realizar una cirugía autónoma completa.
Más información: Ji Woong Kim et al, SRT-H: un marco jerárquico para la cirugía autónoma a través del aprendizaje de imitación con condiciones de lenguaje, Science Robotics (2025). Doi: 10.1126/scirobotics.adt5254. www.science.org/doi/10.1126/scirobotics.adt5254
Proporcionado por la Universidad Johns Hopkins
Cita: Extracción de la vesícula biliar autónoma: Robot realiza la primera cirugía realista sin ayuda humana (2025, 9 de julio) Recuperado el 9 de julio de 2025 de https://techxplore.com/news/2025-07-autonomous-gallbladder-robot-ralistic-segury.html
Este documento está sujeto a derechos de autor. Además de cualquier trato justo con el propósito de estudio o investigación privada, no se puede reproducir ninguna parte sin el permiso por escrito. El contenido se proporciona solo para fines de información.
