Con người cần nhiều năm nghiên cứu chuyên sâu và một bàn tay vững vàng để thực hiện phẫu thuật, nhưng ngày nay robot có thể dễ dàng học được những kỹ năng này với công nghệ AI.

Các nhà nghiên cứu tại Đại học Johns Hopkins (JHU) và Đại học Stanford đã dạy một hệ thống robot phẫu thuật thực hiện một loạt các tác vụ phẫu thuật thành thạo như người bác sĩ, chỉ bằng cách dạy nó qua các video về các thủ thuật đó.

Các nhà nghiên cứu đã áp dụng thuật toán trên Hệ thống robot phẫu thuật Da Vinci. Đây vốn là một hệ thống robot điều khiển từ xa bởi một bác sĩ phẫu thuật với các cánh tay gắn dụng cụ phẫu thuật cho các tác vụ như mổ xẻ, hút, cắt và bịt kín mạch máu.

Sử dụng phương pháp học máy kiểu học bắt chước, nhóm nghiên cứu đã đào tạo một Hệ thống phẫu thuật Da Vinci để tự thực hiện 3 tác vụ liên quan đến các thủ thuật: thao tác kim, nâng mô cơ thể và khâu.

Hệ thống phẫu thuật không chỉ thực hiện những yêu cầu này tốt như con người mà còn học cách tự sửa lỗi.”Nếu nó làm rơi kim, nó sẽ tự động nhặt kim lên và tiếp tục. Đây không phải là điều tôi dạy nó làm”, Axel Krieger, trợ lý giáo sư tại JHU, cho biết.

Các nhà nghiên cứu đã đào tạo một mô hình AI bằng cách kết hợp học bắt chước với kiến ​​trúc học máy mà các chatbot phổ biến như ChatGPT được xây dựng. Tuy nhiên, trong khi các chatbot được thiết kế để hoạt động với văn bản, mô hình này lại đưa ra động học – một ngôn ngữ được sử dụng để mô tả chuyển động với các yếu tố toán học như số và phương trình – để điều khiển các cánh tay của hệ thống phẫu thuật.

Mô hình được đào tạo bằng hàng trăm video ghi lại từ camera gắn trên cánh tay của rô-bốt da Vinci trong quá trình phẫu thuật. Nhóm nghiên cứu tin rằng mô hình của họ có thể đào tạo rô-bốt thực hiện bất kỳ quy trình phẫu thuật nào một cách nhanh chóng và dễ dàng hơn nhiều so với phương pháp truyền thống là mã hóa thủ công mọi bước cần thiết để điều khiển hành động của rô-bốt phẫu thuật.

Theo Krieger, ý tưởng này có thể đưa phẫu thuật tự động vào thực tế sớm hơn. “Điểm mới ở đây là chúng ta chỉ cần thu thập dữ liệu học mô phỏng các quy trình khác nhau và chúng ta có thể đào tạo rô-bốt học trong vài ngày”, ông nói. “Điều này cho phép chúng ta đẩy nhanh mục tiêu tự chủ đồng thời giảm lỗi y khoa và đạt được ca phẫu thuật chính xác hơn”.

Nguồn: Đại học John Hopkins