La inteligencia artificial (IA) continúa demostrando su potencial y esta vez fue en la medicina. Un equipo de investigadores de la Universidad Johns Hopkins ha dado un paso gigantesco en la robótica quirúrgica al desarrollar un robot entrenado con IA y vídeos de cirugías que ha logrado realizar parte de una extirpación de vesícula biliar sin intervención humana, alcanzando una impresionante precisión del 100%.
Un avance «transformador» hacia la cirugía autónoma
Aunque esta prueba de concepto se realizó en modelos de cerdo ‘ex vivo’, los científicos no dudan en calificarla como un «avance transformador». El robot, bautizado como SRT-H (Smart Tissue Autonomous Robot – Humanoid), no solo ejecuta las tareas con precisión mecánica, sino que también exhibe una sorprendente capacidad de adaptabilidad y comprensión similar a la humana. Lo más notable es que, durante la operación, el SRT-H respondió y aprendió de las órdenes verbales del equipo, emulando la dinámica de un cirujano residente trabajando con un mentor.
Los detalles de este estudio, liderado por científicos de la Universidad Johns Hopkins, han sido publicados en la prestigiosa revista Science Robotics. Axel Krieger, uno de los autores del estudio, destacó la trascendencia de este logro: «Este avance nos lleva de los robots que pueden ejecutar tareas quirúrgicas específicas a los que realmente comprenden los procedimientos quirúrgicos».
Aprende en tiempo real
El camino hacia la autonomía robótica quirúrgica ha sido progresivo. En 2022, el robot autónomo inteligente para tejidos (STAR) de Krieger ya había realizado una cirugía laparoscópica autónoma en un animal vivo. Sin embargo, ese sistema requería un entorno altamente controlado y un plan quirúrgico rígido. El SRT-H va mucho más allá, realizando verdaderas cirugías al adaptarse a las características anatómicas individuales en tiempo real, tomando decisiones sobre la marcha y autocorrigiéndose cuando surgen imprevistos.
Construido con la misma arquitectura de aprendizaje automático que impulsa a ChatGPT, el SRT-H es también interactivo, capaz de responder a comandos verbales como «agarra la parte superior de la vesícula biliar» y a correcciones como «mueve el brazo izquierdo un poco hacia la izquierda», aprendiendo de esta retroalimentación. Ji Woong ‘Brian’ Kim, actualmente en la Universidad de Stanford, enfatiza: «Nuestro trabajo demuestra que los modelos de IA pueden ser lo suficientemente fiables como para la autonomía quirúrgica, algo que antes parecía lejano, pero que ahora es claramente viable».
La complejidad de una colecistectomía: Un desafío superado por la IA
El año pasado, el equipo de Krieger ya había utilizado el sistema para entrenar al robot en tareas quirúrgicas básicas como manipular una aguja o suturar. Sin embargo, la extirpación de la vesícula biliar, una colecistectomía, representa un desafío mucho mayor. Esta operación implica una secuencia de 17 pasos que duran varios minutos, requiriendo que el robot identifique conductos y arterias específicos y los manipule con precisión.
El SRT-H aprendió a realizar esta compleja operación observando vídeos de cirujanos de la Johns Hopkins operando en cadáveres de cerdos. El equipo complementó el entrenamiento visual con subtítulos que describían las tareas, lo que permitió al robot realizar la cirugía con una precisión del 100%. Para validar completamente el sistema, el robot llevó a cabo varios procedimientos de colecistectomía utilizando ocho tejidos porcinos ‘ex vivo’. Aunque el robot tardó más tiempo que un cirujano humano en completar el procedimiento, los resultados fueron comparables a los de un experto.
