Il robot chirurgo Srt-H esegue il primo intervento completamente autonomo su un paziente umano

Per la prima volta nella storia della medicina, un robot chirurgico ha eseguito un intervento complesso senza alcun intervento umano. Il protagonista è Srt-H, il nuovo sistema sviluppato dalla Johns Hopkins University, capace di rimuovere autonomamente la cistifellea da un paziente reale, adattandosi in tempo reale alle condizioni anatomiche e rispondendo ai comandi vocali del team medico.

Il risultato, pubblicato su Science Robotics, rappresenta un traguardo nella chirurgia robotica autonoma. Il robot ha dimostrato di operare con la competenza di un chirurgo esperto, riuscendo a gestire anche situazioni impreviste, tipiche delle emergenze cliniche. Durante l’intervento, ha imparato dai suggerimenti vocali ricevuti, comportandosi come un giovane specializzando affiancato da un mentore.

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Il progetto è stato guidato da Axel Krieger, professore associato e esperto di robotica medica, con il sostegno di fondi federali statunitensi. Secondo Krieger, questa tecnologia rappresenta il passaggio da robot programmati per compiti specifici a sistemi capaci di comprendere e adattarsi dinamicamente all'intera procedura chirurgica. “È un cambiamento fondamentale che ci avvicina a robot clinicamente validi, in grado di lavorare nel caos imprevedibile della sala operatoria”, ha spiegato.

Il nuovo robot, battezzato Transformer-Hierarchy (Srt-H), è progettato per eseguire interventi adattandosi all'anatomia del paziente, prendendo decisioni autonome e correggendo eventuali errori in tempo reale. È basato sulla stessa architettura di intelligenza artificiale che alimenta modelli come ChatGPT ed è in grado di ricevere comandi come “afferra la testa della cistifellea” o “sposta il braccio sinistro”, imparando costantemente dal feedback umano.

“Il nostro lavoro dimostra che i modelli di IA possono diventare abbastanza affidabili da consentire autonomia chirurgica reale”, ha affermato Ji Woong ‘Brian’ Kim, primo autore dello studio, oggi alla Stanford University. Una sfida che solo pochi anni fa sembrava lontana.

Nel 2022, il precedente robot Star di Krieger aveva compiuto un intervento su un animale vivo, ma in un ambiente altamente controllato, con tessuti marcati e una procedura rigida. Con Srt-H il salto è stato notevole: come passare da guidare su un tracciato segnato a muoversi liberamente su strade reali, in condizioni variabili.

Per addestrare il nuovo sistema, il team ha utilizzato video di interventi reali eseguiti da chirurghi della Johns Hopkins, arricchiti con didascalie descrittive. Dopo l’apprendimento, Srt-H ha completato una procedura laparoscopica di colecistectomia composta da 17 fasi complesse, raggiungendo una precisione del 100%, anche se con tempi più lunghi rispetto a un chirurgo umano esperto.

“Così come i medici in formazione imparano una procedura per gradi, questo approccio ci consente di sviluppare robot chirurgici in modo modulare e progressivo”, ha dichiarato il chirurgo Jeff Jopling, coautore della ricerca. Il sistema è stato anche messo alla prova in condizioni simulate più complesse, con modifiche nella posizione iniziale e coloranti che imitavano il sangue, alterando l’aspetto dei tessuti.

I risultati hanno confermato la solidità del modello. Ora il team punta ad addestrare il robot su altri tipi di interventi chirurgici, con l’obiettivo di rendere il robot completamente autonomo anche in operazioni più complesse e diversificate.