Съгласни ли сте да ви оперира хирург-робот?

Предизвикателството пред роботизираната хирургия не е технологично, а човешко – страхът на хората от това да се оставят в ръцете на машини
(снимка: CC0 Public Domain)

Всички сме чували и чели за тях – автономните коли. Те би трябвало да изминават няколкостотин километра без човешка намеса. Но защо не се говори толкова ентусиазирано за автономните машини, които извършват хирургични операции?!

Роботите са помощници в операционната зала от 80-те години на миналия век насам. Те съдействат за задачи като задържане на крайниците на пациента, както и за лапароскопска хирургия – процедура, при която хирурзите използват дистанционно управлявани роботизирани „ръце“, за да оперират човешкото тяло през малки дупки, вместо през огромни срезове.

Но в по-голямата си част медицинските роботи са продължение на ръцете на хирурзите. Тези устройства са сложни, фини, проектирани да работят с невероятна прецизност, но все пак са си инструменти в ръцете на хирурга.

Дали това ще се промени? Днес инженерите предприемат стъпки към изграждане на независими машини, които не само могат да режат или зашиват, но и да планират тези операции, да импровизират и адаптират стратегиите си. Изследователите подобряват способността на машините да се ориентират в сложността на човешкото тяло и да се координират с човешките лекари.

Но експертите са категорични, че истински автономният робот-хирург, какъвто военните могат да си представят, все още да е далеч от реалността. И най-голямото им предизвикателство може да не е технологично, а да е чисто човешко – страхът на хората от това да се оставят в ръцете на машини.

Паралелът с автономните автомобили не е случаен. Подобно на шофьорите, хирурзите трябва да се научат да се ориентират и да навигират в специфична среда. Това звучи лесно по принцип, но е безкрайно сложно в реалния свят.

Пътищата в реалния живот имат трафик, затворени участъци, пешеходци, дупки в асфалта – все фактори, които няма как да разберем от дигиталните карти. А колата трябва да се научи да ги вижда, разпознава и да реагира адекватно на тях.

По същия начин, макар едно човешко тяло да прилича на друго, ние всички сме различни отвътре. Точният размер и форма на органите са различни. Някои хора имат белези или сраствания от предишни процедури. Някои хора имат смъквания или размествания на органи. При някои хора липсват някои органи (напр. извадена жлъчка) или части от тях. Различно са разположени нервите, различни са и кръвоносните съдове.

„Има толкова много вариации при отделните пациенти“, казва Барбара Гоф, гинеколог-онколог и главен хирург в Медицинския център на Университета на Вашингтон. „Мисля, че това може да бъде предизвикателство.“ Тя използва лапароскопски хирургически роботи – такива, които не се движат сами, но превеждат движенията на хирурга – вече повече от десетилетие.

Фактът, че телата се движат, представлява друго предизвикателство. Кръвта се движи постоянно. Съответно кръвоносните съдове пулсират. Белите дробове постоянно се раздуват и свиват. Как би могъл робот да разбере дали скалпелът му е на правилното място или дали тъканите са се разместили?

Разбира се, че се работи по въпроса. Една от най-обещаващите опции за такива динамични ситуации съчетава използването на камери и сложен софтуер за проследяване. В началото на 2022 г., например, изследователи от университета Джон Хопкинс използваха устройство, наречено Smart Tissue Autonomous Robot (STAR), за да зашият двата края на срязани черва у анестезирано прасе. Успехът бе постигнат благодарение на много сложна система за машинно зрение.

Човешки оператор маркира краищата на червата с капки флуоресцентно лепило, създавайки маркери, които роботът може да проследи. В същото време система от камери създава 3D модел на тъканта, използвайки решетка от светлинни точки, проектирани върху областта. Заедно тези технологии позволяват на робота да „вижда“ какво има пред него.

„Това, което е наистина специално, е, че системата ни позволява не само да реконструираме вида на тази тъкан, но и го прави достатъчно бързо, за да можем да действаме в реално време“, казва дизайнерът на системата STAR Джъстин Опферман от Джон Хопкинс. „Ако нещо се движи по време на операцията, можете да го откриете и проследите“.

Дори с такава машина автоматизираната работа достига 83%. Останалите 17% трябва да бъдат изпълнени от човек-хирург. „83-те процента определено могат да бъдат преодолени“, казва Опферман.

По-голямата част от проблема се състои в това, че роботът се затруднява с намирането на правилния ъгъл за работа. Той се нуждае от човек, който да го бутне на правилното място. Със сигурност и това е преодолим проблем, да.

Накратко, засега все още някой трябва да седи на „шофьорското място“ – както при смарт-автомобилите, така и при робо-хирургията. Все още не сме готови да оставим машините да вземат решения съвсем самостоятелно. И, подобно на автономните коли, и при роботите в операционната ще е нужно някой да работи с тях, най-малкото да ги наблюдава, още известно време.

Но специалистите са на мнение, че не автономността е най-големият проблем пред роботите-хирурзи. Да убедим хората, в това число лекарите и регулаторни органи, че автономните роботи са едновременно безопасни и ефективни, може би е най-голямата пречка пред машинните „колеги“ в медицината.

Инженерите ще трябва още отсега да мислят за това как да обясняват и да доказват, че роботите мислят „правилно“. Ще трябва да стане ясно на достъпен език как машините решават какво да правят. Лесно е да се каже и е трудно да се изпълни – за повечето хора е неясно как работи това чудо, наречено „изкуствен интелект“. По всяка вероятност инженерите ще трябва да проектират роботите си с мисъл за „обяснимостта“ от самото начало.