Un robot réalise une ablation de la vésicule biliaire sans intervention humaine physique

Le “Surgical Robot Transformer-Hierarchy”, développé par des chercheurs américains, a mené plusieurs ablations de la vésicule biliaire sur des modèles porcins ex-vivo. Pendant la durée de l’opération, l’appareil était uniquement guidé par les commandes vocales des chirurgiens.

Il s’agit d’une première mondiale. Des chercheurs de l’Université Johns-Hopkins (Maryland) et de Stanford ont présenté “Surgical Robot Transformer-Hierarchy” (SRT-H), un robot capable de réaliser des opérations chirurgicales de A à Z, en étant simplement guidé par des commandes vocales. Dans un article publié le 9 juillet dans la revue Science Robotics, les chercheurs expliquent que leur méthode a atteint un taux de réussite de 100% en menant des ablations de vésicule biliaire – ou cholécystectomies – sur huit modèles porcins ex-vivo différents, avec foie et vésicule biliaire attachés.

Apprentissage par imitation conditionnée par le langage

Pour parvenir à une telle prouesse, l’appareil utilise une approche d’apprentissage par imitation conditionnée par le langage. Les scientifiques ont mis au point une technique de planification des tâches et une technique de génération des trajectoires du robot, la première générant des instructions de tâches (saisie de telle ou telle partie) ou correctives (déplacement de bras du robot) tout au long de l’opération pour aider la seconde à éviter les erreurs.

Une première expérience à partir de ce système a été menée l’année dernière dans la réalisation de trois tâches : manipuler une aiguille, soulever des tissus et suturer. Dans le cadre de l’ablation de la vésicule biliaire, SRT-H a accompli 17 tâches, comme l’identification des canaux et artères, leur saisie, la réalisation de petites incisions et la suture. Le robot a appris à effectuer ces tâches en regardant des vidéos d’opérations réalisées par des humains sur des porcs, avant de renforcer l’entraînement visuel par des légendes pour chaque tâche.

Une précision similaire à une intervention humaine

L’appareil a en outre correctement réagi lorsque des chercheurs ont modifié sa position initiale et ont ajouté des colorants pour modifier l’apparence de la vésicule biliaire. Même si l’opération a pris plus de temps que si elle avait été réalisée par une équipe de chirurgiens humains, le taux de précision obtenu est similaire. “Cela démontre clairement qu’il est possible de réaliser des interventions chirurgicales complexes de manière autonome, a expliqué Axel Krieger, coauteur de l’étude et professeur en génie mécanique à l’Université Johns-Hopkins. C’est une preuve de concept, et ce workflow par imitation permet d’automatiser des procédures aussi complexes”.

Les scientifiques entendent désormais entraîner le robot pour d’autres types d’opérations chirurgicales avant de réaliser une intervention entièrement autonome. L’étude, soutenue par l’agence américaine des projets de recherche dans la santé (ARPA-H), ne précise cependant pas si des essais sont prévus, à terme, sur un humain.

En 2022, les chercheurs de Johns-Hopkins avaient présenté “Smart Tissue Autonomous Robot”, un appareil capable de réaliser une cœlioscopie sur des tissus porcins sans assistance humaine. Les tissus étaient néanmoins préalablement marqués et le déroulé chirurgical strict et prédéterminé. D’après Axel Krieger, SRT-H peut a contrario “conduire sur n’importe quelle route, quelles que soient les conditions, en réagissant intelligemment à ce qu’il rencontre”.

Source : usine-digitale.fr