Un robot chirurgical innovant, le Transformer-Hierarchy (SRT-H), a démontré une capacité remarquable à réaliser des opérations de manière autonome ou sous directive vocale d’un médecin. Ce système d’intelligence artificielle représente une avancée significative dans le domaine de la chirurgie robotisée, offrant des promesses d’efficacité et de précision accrue.
Le robot chirurgical Transformer-Hierarchy (SRT-H) peut opérer de manière autonome, suivre les instructions vocales du médecin et détecter les urgences, en réagissant pour mener à bien l’intervention. Il repose sur une intelligence artificielle semblable à celle de Chat-GPT.
Les instruments du robot chirurgien. Crédit : XinHao Chen/Université Johns Hopkins
Il pourrait sembler incroyable, mais un robot a réussi à réaliser une intervention chirurgicale parfaitement, suivant les instructions vocales du médecin “assistant”. Le Transformer-Hierarchy (SRT-H) est capable d’agir en totale autonomie, réagissant aux urgences et ajustant ses actions comme un chirurgien humain lors d’opérations complexes, où des imprévus peuvent survenir.
Ce système s’appuie sur une intelligence artificielle (IA), utilisant un modèle d’apprentissage automatique similaire à celui des chatbots comme Chat-GPT et Copilot. Les chercheurs considèrent cette réussite comme une avancée majeure en chirurgie robotisée et automatisée. De tels systèmes pourraient augmenter le nombre d’interventions possibles tout en minimisant le risque d’erreurs humaines liées au stress et au burnout, affectant significativement le travail en salle d’opération.
Le robot chirurgical Transformer-Hierarchy (SRT-H) a été développé par une équipe américaine dirigée par des scientifiques du Laboratoire de détection computationnelle et de robotique et du Département de chirurgie de l’Université Johns Hopkins. Ils ont collaboré avec le Département d’informatique de l’Université de Stanford et la société Optosurgical. Dirigés par le professeur Axel Krieger, un spécialiste des interventions robotisées, les chercheurs ont optimisé les résultats d’une opération précédente en laparoscopie effectuée par un robot autonome. Dans ce cas, le robot ne pouvait opérer que sur des tissus marqués dans un environnement strictement contrôlé; le SRT-H fonctionne de manière beaucoup plus avancée, semblable à certains appareils présentés dans des films de science-fiction.
Le robot en intervention. Crédit : Juo–Tung Chen/Université Johns Hopkins
Pour cet essai, le robot a été formé avec des vidéoleçons sur la colecystectomie, une opération visant à retirer la vésicule biliaire, un petit organe situé sous le foie. Cette opération comporte 17 étapes distinctes que le robot a réalisées avec succès sur des carcasses de porc. L’approche dynamique et interprétative du SRT-H, très éloignée d’un bras robotique d’une chaîne de montage, lui permet de comprendre l’unicité anatomique de chaque « patient » et d’exécuter les commandes du chirurgien en temps réel.
SRT-H est également capable de réagir en temps réel aux imprévus. Par exemple, les chercheurs ont utilisé un colorant sur la vésicule biliaire et les vaisseaux pour simuler des changements brusques dans l’environnement de travail; le robot a su interpréter la situation et agir en conséquence. Même repositionné, il a réussi à retourner exactement au point où il devait intervenir. Toutes les opérations ont été effectuées avec une précision de 100 %, bien que les délais fussent légèrement plus longs que ceux d’un professionnel expérimenté, un aspect sur lequel des améliorations sont envisageables. En essence, SRT-H se comporte comme un résident en chirurgie, apprenant petit à petit et atteignant d’excellents résultats.
“Cette avancée nous fait passer de robots capables d’effectuer des tâches chirurgicales spécifiques à des robots qui comprennent vraiment les procédures chirurgicales”, a déclaré le professeur Krieger. “C’est une distinction cruciale qui nous rapproche considérablement de systèmes chirurgicaux autonomes cliniquement viables, capables d’opérer dans la réalité imprévisible de l’assistance médicale.” Pour le moment, SRT-H a opéré uniquement sur des vésicules biliaires de porcs, mais son potentiel clinique chez les humains ne fait guère de doute.
C’est un progrès significatif par rapport aux robots contrôlés à distance tels que le célèbre système da Vinci, qui a réalisé de nombreuses interventions pionnières. Récemment, le premier robot capable de créer et d’appliquer une peau 3D sur des patients brûlés a été mis en service. Ce sont toutes des innovations technologiques qui, en parallèle avec les avancées de l’IA, contribueront à améliorer considérablement les résultats pour les patients. Les détails de la recherche “SRT-H: A hierarchical framework for autonomous surgery via language-conditioned imitation learning” sur le nouveau robot chirurgical ont été publiés dans la revue scientifique ScienceRobotics.