Od nástroje k rozhodnutí

Chirurgické roboty jako da Vinci jsou dnes běžnou součástí operačních sálů. Ale jejich využití je zatím pouze asistované – ovládá je člověk, i když s vysokou přesností a stabilitou. Robot je tu „jen“ nástroj.

Nový výzkum z Johns Hopkins University ale ukazuje, že se blíží další fáze evoluce–plná autonomie. Tým vedený Jin Kangem vyvinul systém STAR (Smart Tissue Autonomous Robot), který dokáže samostatně rozpoznat, navigovat a provádět zákrok na živé měkké tkáni bez zásahu lidské ruky.

Co STAR opravdu umí?

Během testu provedl STAR samostatně proceduru zvanou intestinální anastomóza – spojení dvou konců střeva po jeho chirurgickém odstranění. Tento zákrok je technicky velmi náročný, protože vyžaduje extrémní přesnost, jemnost a koordinaci v měkké, pohyblivé tkáni.

Výsledky překvapily i skeptiky:

• robot prováděl stehy přesněji než člověk,

• udržel konzistentní napětí švu,

• a měl nižší míru komplikací než chirurgové, kteří zákrok prováděli tradičně.

„Tohle je první skutečný důkaz, že robot může být nejen pomocníkem, ale i samostatným chirurgem,“ říká Axel Krieger, spoluautor výzkumu (Science Robotics).

Jak to funguje?

Systém STAR využívá:

• 3D kameru pro prostorové vidění a hloubkové měření,

• strojové vidění pro rozeznávání struktury tkáně,

• algoritmy plánování pohybu, které umožňují robota samostatně navigovat,

• a adaptivní kontrolu síly, aby docházelo k minimálnímu poškození citlivých oblastí.

Jde o revoluci v oblasti tzv. měkké chirurgie, která je mnohem komplexnější než zákroky na kostech či fixních strukturách.

Co dělá autonomii tak složitou?

Doposud bylo hlavní překážkou to, že tkáně nejsou statické – hýbou se, kroutí, deformují. Navíc každý pacient je jiný a operační pole se může během zákroku proměnit. Člověk vnímá souvislosti a adaptuje se intuitivně, ale robot musí mít naprogramovanou každou eventualitu nebo být dost chytrý, aby si s ní poradil.

Vývojáři STAR proto trénovali algoritmy na obrovském množství dat a umožnili robotovi učit se ze zkušenosti – tedy čerpat z každé simulace a pokusu.

Jsou roboti bezpečnější než lidé?

Záleží na situaci. Roboti se neunaví, nemrkají, nezpanikaří a udrží konzistentní výkon. Ale zároveň nemají intuici ani empatii. Chirurg může rozpoznat nečekaný problém podle barvy tkáně, změny napětí nebo drobného krvácení.

Zde zatím roboti zaostávají. Autonomní systémy jsou tedy výborné v rutinních, opakujících se úkonech, ale u komplikovaných zákroků bude zřejmě dlouho potřeba lidský dohled – nebo hybridní model.

Kde se s tím potkáme?

Autonomní roboti mohou najít uplatnění:

• v odlehlých oblastech bez dostupného chirurga,

• na frontových liniích nebo ve vesmíru (NASA už testuje podobné systémy pro lety na Mars),

• v nouzových situacích, kde lidský lékař nemůže být fyzicky přítomen.

Kromě toho mohou fungovat jako trenéři pro mladé chirurgy – simulovat dokonalý řez, naučit ideální napětí, analyzovat chyby.

Etika a odpovědnost

S autonomií přichází i nové otázky: Kdo bude zodpovědný, pokud robot selže? Kdo bude podepisovat souhlas s operací? Budeme věřit stroji, že nás rozřízne – a zase sešije? A bude mít robot „vlastní názor“ na nejlepší řešení, když bude v rozporu s člověkem?

Tato debata bude klíčová v následujících letech, stejně jako u autonomních vozidel nebo algoritmického rozhodování v justici.

Shrnutí: Skalpel budoucnosti drží stroj

Autonomní chirurgické roboty už nejsou pouhý koncept – první z nich právě ukázal, že zvládne zákrok lépe než člověk. Není to konec lidských chirurgů, ale začátek nové éry spolupráce mezi strojem a mozkem. Budoucnost je sterilní, přesná, a naprogramovaná.

Jak říká Krieger: „Nejde o to, nahradit chirurgy, ale dát jim nového kolegu – takového, který se nikdy neunaví a nikdy se netřese.“