SRT-H, il robot chirurgo che opera in autonomia: rimozione della cistifellea riuscita

Per la prima volta, un robot ha eseguito autonomamente un'operazione chirurgica complessa senza intervento meccanico diretto da parte di esseri umani. Si tratta di SRT-H (Surgical Robot Transformer-Hierarchy), un innovativo sistema sviluppato da ricercatori della Johns Hopkins University e capace di rimuovere la cistifellea da un modello umano realistico, adattandosi in tempo reale alle condizioni anatomiche e rispondendo a comandi vocali del team medico.

L'intervento, una colangiocolecistectomia, prevede una sequenza di 17 azioni chirurgiche che richiedono estrema precisione: dall'identificazione di dotti e arterie alla loro separazione, fino all'uso di clip e forbici. Il robot ha appreso queste operazioni osservando video di interventi reali su cadaveri animali, accompagnati da descrizioni testuali. Grazie a questa formazione visiva e linguistica, SRT-H ha eseguito l'intervento con una percentuale di successo del 100%.

A rendere questo risultato particolarmente rilevante è la capacità del robot di operare con la stessa affidabilità di un chirurgo esperto anche in presenza di imprevisti: nei test, è stato in grado di correggersi quando l'ambiente operatorio veniva alterato, ad esempio con la variazione del punto di partenza o l'aggiunta di coloranti che modificavano l'aspetto dei tessuti.

Il sistema si basa su un'architettura di machine learning simile a quella che alimenta modelli linguistici come ChatGPT. Questo gli consente non solo di comprendere e seguire comandi vocali come "afferra il dotto biliare", ma anche di apprendere da correzioni e suggerimenti ricevuti durante l'intervento, imitando il processo di apprendimento di un giovane chirurgo affiancato da un mentore.

Axel Krieger, roboticista medico alla guida del progetto, ha descritto questa evoluzione come un passaggio "da robot che eseguono compiti specifici a sistemi che comprendono davvero le procedure chirurgiche". Si tratta di una differenza cruciale, perché avvicina la chirurgia autonoma alla sua applicazione clinica reale, dove l'imprevedibilità è la norma.

Il progetto, pubblicato su Science Robotics, rappresenta un'evoluzione del lavoro già svolto nel 2022, quando il team aveva ottenuto un primo successo con il robot STAR su un maiale vivo. Tuttavia, quel sistema operava seguendo istruzioni molto rigide e richiedeva un ambiente altamente controllato. Al contrario, SRT-H dimostra flessibilità e capacità di adattamento in contesti realistici.

Sebbene i tempi di esecuzione siano attualmente superiori rispetto a quelli di un chirurgo umano, i risultati ottenuti dal robot sono qualitativamente comparabili a quelli di un professionista. Il team prevede di estendere il sistema ad altri tipi di intervento e migliorare ulteriormente le capacità autonome. L'obiettivo, nel prossimo futuro, è quello di raggiungere una chirurgia interamente autonoma, sicura e affidabile, anche su pazienti reali.