لأول مرة على الإطلاق تمت عملية استئصال مرارة باستخدام روبوت جراحي دون مساعدة بشرية، ووفقاً لدراسة جديدة نفَّذ الروبوت المدعم بالذكاء الاصطناعي جزءاً معقداً من عملية استئصال المرارة في خنازير بدقة عالية بعد تدريب الروبوت على مقاطع فيديو لجراحين بشريين، وقد وجَدت الدراسة التي قادها باحثون في جامعة جونز هوبكنز في بالتيمور أن أداء الروبوت الجراحي كان مشابهاً لأداء جراح خبير خلال التجارب على استئصال مرارة الخنازير، وصرح الباحثون أن هذا التطور يحولنا من روبوتات قادرة على تنفيذ مهام جراحية محددة إلى روبوتات تفهم الإجراءات الجراحية فهماً حقيقياً، وهذا يقربنا بشكل كبير من أنظمة جراحية ذاتية التشغيل قابلة للتطبيق سريرياً.
استئصال مرارة باستخدام روبوت جراحي بعد تدريب مكثف
في الماضي تم تدريب روبوتات على أداء مهام جراحية مساعِدة محددة، إلا أن هذه المرة الأولى التي يتمكن فيها روبوت من العمل بشكل مستقل، حيث تم تعليم الروبوت كيفية السير في أي طريق، وفي أي ظرف، والاستجابة بذكاء لكل ما يواجهه، كما تمكّن الروبوت من التعلم من الأوامر الصوتية الصادرة عن الفريق والاستجابة لها تماماً مثل جراح مبتدئ يعمل تحت إشراف مرشد.
وبعد هذا التدريب عمِل الروبوت بشكل مستقل على استئصال المرارة في ثماني خنازير، وأدى عمله بشكل مثالي دون أي تدخل بشري، وهذه العملية تُظهِر إمكانية إجراء عمليات جراحية معقدة بشكل مستقل، ويمكن لإطار التعلم بالمحاكاة إتمام هذا الإجراء المعقد بدرجة عالية من الدقة والإتقان.
الروبوت الجراحي المدرَّب يضاهي أداء جراح خبير
على الرغم من أن الروبوت استغرق وقتاً أطول من الجراح البشري، إلا أن الباحثين يؤكدون أنه حقق نسبة نجاح 100% في جميع العمليات الجراحية الثمانية، وتمكّن من التكيف مع حالات مختلفة أصابت مرارة الخنازير، والتصرف مع سيناريوهات غير متوقعة مثل تغيير موضعه الابتدائي. في المتوسط استغرق الروبوت خمس دقائق و17 ثانية لإكمال المهام المطلوبة، مقارنة بحوالي أربع دقائق للجراح البشري.
وعلى الرغم من أن عملية استئصال مرارة باستخدام روبوت جراحي احتاجت وقتاً أطول، إلا أن أداء الروبوت يضاهي أداء الجراح الخبير، ويتم بناء الروبوت وتدريبه باستخدام تقنيات التعلم الآلي نفسها التي تشغّل برنامج الذكاء الاصطناعي ChatGPT. يُظهِر هذا العمل أنه يمكن جعل نماذج الذكاء الاصطناعي موثوقة بما يكفي لإجراء عمليات جراحية مستقلة، وهو أمر كان يبدو في السابق بعيد المنال ولكنه الآن قابل للتطبيق بشكل واضح.
تاريخ العمليات التنظيرية والروبوت الجراحي:
بدأ استخدام العمليات الجراحية التنظيرية في أوائل الثمانينيات، وكانت البداية أيضاً بإجراء عمليات استئصال المرارة آنذاك، وفي هذه الأيام يستخدم الأطباء تقنيات الجراحة التنظيرية لاستئصال المرارة في نحو 90 بالمئة من الحالات. وتُستخدم الجراحة التنظيرية في كثير من العمليات الجراحية المختلفة في كافة الاختصاصات. أما استخدام الروبوت الجراحي فقد بدأ في التسعينيات، وتحسنت تقنياته كثيراً منذ ذلك الحين، وانتشر استخدامه أيضاً في كثير من العمليات الجراحية المختلفة، من استئصال المرارة وحتى عمليات القلب وزرع الأعضاء. كما تم استخدام الروبوت الجراحي للقيام بعمليات جراحية عن بُعد، مثلما حدث عندما استخدم الأطباء الروبوت الجراحي لاستئصال المرارة بين نيويورك وستراسبورغ في فرنسا، ولكن في جميع هذه العمليات كان الروبوت الجراحي لم يكن أكثر من أداة جراحية متطورة لا تستطيع عمل أي شيء دون أن يحركها الجراح.
إنما في هذه الدراسة الرائدة، تم تدريب الروبوت للقيام بجزء من عملية جراحية على مرارة الخنزير بنفسه دون أن يحركه الجراح، وذلك بعد نجاحهم في تدريبه بتقنيات الذكاء الاصطناعي.
الخطط المستقبلية لعمل الروبوتات الجراحية
نُشرت الدراسة في مجلة Science Robotics وتطلب إجراء عملية استئصال المرارة سلسلة من 17 مهمة شملت تحديد قنوات وشرايين معينة لوضع المشابك، وقَطع الأجزاء بالمقصات. يرغب الباحثون الآن في تدريب الروبوت الجراحي واختباره على أنواع أخرى من العمليات الجراحية، ليصل في نهاية المطاف إلى إجراء عملية جراحية ذاتية التشغيل تماماً.
وذكَرت الدراسة أن لمثل هذه العمليات الجراحية الذاتية إمكانات هائلة لتحسين نتائج العملية وخفض التكاليف وتوسيع نطاق الوصول إلى رعاية صحية عالية الجودة، ويمكن أن يكون هذا النهج عملياً للدمج المحتمل في المستشفيات كأداة يستخدمها للجراحون لتخفيف التعب أثناء العمليات البسيطة، أو في المناطق التي لا يتوفّر فيها جراحون مدربون.
المصدر:
