AIロボットがブタの胆嚢摘出手術の一部を自律的に実施
人工知能（AI）を用いて訓練されたロボットプログラムが、胆嚢摘出手術（胆嚢除去手術）の一部を自律的に実施することに成功しました。このロボット外科医は、8体のブタの献体に対して外科的タスクを成功裏に実行したと、新しい研究が「Science Robotics」誌で発表しました。
研究手法：階層的フレームワーク「SRT-H」
このアプローチは「Surgical Robot Transformer-Hierarchy (SRT-H)」と呼ばれ、手術手順を管理可能な部分に分解する「階層的フレームワーク」プログラムを使用します。これは人間がタスクを委任するのと似ており、コンピュータ化されたチーフサージョンが高レベルの指示を与え、ロボットレジデントがこれらの指示を正確な低レベルの動きに変換します。
マウントサイナイ・ヘルスシステムの肥満外科部長であるダニエル・ヘロン医師（研究には不参加）は、この技術を「画像とロボットアームに対応するように改訂されたChatGPTのよう」と説明しました。SRT-Hプログラムは、実際の胆嚢手術のビデオで訓練され、手術中は腹腔鏡と器具のリストから収集されたステレオ画像を使用しました。
成果：自律性の獲得と柔軟性
ロボットは、胆嚢管と動脈を特定し、それぞれにクリップを配置し、切断するために合計17のタスクを完了する必要がありました。当初、ロボットは監督者からの「右腕を右に動かす」といった音声コマンドを取り入れる必要がありましたが、これらのコマンドから学習し、最終的には音声介入なしでタスクを実行できるようになりました。
筆頭著者であるキム博士は、SRT-Hについて「非常に柔軟で信頼性が高かった」と述べ、「AIモデルが外科的自律性のために十分に信頼できることを示しており、かつては遠い目標だったものが、今や実証的に実現可能になった」と付け加えました。
課題と今後の展望
しかし、ヘロン医師は「これは最初の一歩であり、初期段階に過ぎないが、完全な胆嚢摘出手術とは大きく異なる」と指摘しました。今回の研究は「ex vivoモデル（生体外モデル）」で行われたため、出血、心臓の拍動、呼吸、横隔膜の動きといった実際の外科的課題の多くは存在しませんでした。現実のシナリオでは、ロボットは手術野を覆い隠す血液や、視界を妨げる焼灼装置からの煙に対処する必要があるかもしれません。
さらなるテストでは、より複雑な課題が伴いますが、キム博士は、今回のブタの献体にはわずかな違いがあり、ロボットは「様々な臓器、形態、形状、環境」に対応できたと述べました。
既存のロボット手術（CyberKnife、LASIK、DaVinciロボットシステムなど）と比較し、AI駆動のロボットが手術を行うことに人々が抵抗を感じるかもしれない一方で、キム博士は、緊急時に外科医が利用できない場合、高度に訓練されテストされたロボットは、まったく医療を受けられないよりは優れている可能性があると示唆しました。
AIの急速な進歩を考慮すると、今後数年間でこの技術が大幅に進歩する可能性はありますが、ロボットが単独で手術全体を実行できるようになるまでには、まだ多くの作業が必要です。キム博士は「モデルをはるかに大きくし、はるかに大規模なトレーニングデータを使用しようとしている。それがモデルの非常に優れた知能を解き放つ鍵だ」と語りました。