Dva humanoidné roboty riadené chirurgmi na diaľku úspešne odstránili žlčníky živým prasatám.
Predklinický experiment ukázal, že univerzálne robotické platformy by raz mohli rozšíriť dostupnosť roboticky asistovaných operácií aj mimo veľkých nemocníc.
Roboty nepracovali samostatne a ľudských lekárov nenahrádzali. Každý ich pohyb ovládali skúsení chirurgovia, pričom zákroky trvali dlhšie než operácie vykonávané pomocou súčasných špecializovaných systémov. Výsledky štúdie publikoval vedecký časopis Nature.
Výskumníci z Kalifornskej univerzity v San Diegu použili humanoidné roboty Unitree G1 od čínskeho výrobcu Unitree. Stroje upravili tak, aby dokázali držať chirurgické nástroje, a vytvorili softvér, ktorý prevádzal pohyby rúk operatéra na pohyby robotických zápästí.
Chirurg roboty ovládal z počítačovej konzoly. Stereoskopická náhlavná súprava mu poskytovala priestorový obraz operačného poľa a pedál umožňoval zapínať alebo odpájať prenos pohybov rúk na nástroje. Pri prvom zákroku asistoval robotu ďalší chirurg priamo pri operačnom stole. Druhú operáciu už vykonávali dva diaľkovo ovládané humanoidy spoločne.
Výskumný tím robotom dal prezývku Surgie. Nešlo pritom o hotový zdravotnícky produkt, ale o upravenú komerčnú platformu. Vedci museli vyrobiť mechanické adaptéry na pripevnenie nástrojov a prispôsobiť spôsob ovládania požiadavkám minimálne invazívnej chirurgie.
Jednou z hlavných výhod humanoidných robotov by mohla byť cena a jednoduchšie umiestnenie. Základná verzia Unitree G1 stojí približne 13 500 dolárov, no model vybavený použiteľnými robotickými rukami a ďalšími úpravami môže prekročiť 67 000 dolárov. Stále ide o podstatne nižšiu sumu než pri špecializovaných chirurgických systémoch, ktorých cena sa pohybuje od stoviek tisíc po niekoľko miliónov dolárov.
Rozdiel je aj vo veľkosti. Robot G1 meria približne 1,5 metra a váži okolo 27 kilogramov. Chirurgický systém da Vinci môže vážiť približne 800 kilogramov a vyžaduje podstatne viac miesta. Kompaktnejší humanoid by sa preto mohol jednoduchšie nasadiť v menších nemocniciach, vidieckych oblastiach alebo dočasných zdravotníckych pracoviskách.
Takéto porovnanie má však výrazné obmedzenia. Systém da Vinci je schválený regulačnými úradmi a používa sa pri operáciách ľudí. Humanoidné roboty sa nachádzajú len v experimentálnej fáze a za sebou majú dva zákroky na zvieratách. Pred prípadným klinickým nasadením by museli prejsť rozsiahlym testovaním bezpečnosti, spoľahlivosti a presnosti.
Experiment odhalil aj viacero praktických problémov. Operácie bolo potrebné opakovane prerušovať, aby tím roboty prekalibroval alebo fyzicky upravil polohu ich tiel a ramien. Zákroky preto trvali výrazne dlhšie než pri súčasných špecializovaných robotických systémoch.
Obmedzením bol aj dosah ramien. Unitree G1 má rozpätie približne 450 milimetrov, zatiaľ čo rozpätie rúk dospelého človeka sa bežne pohybuje medzi 1,6 až 1,8 metra. Chirurgovia preto nemohli nástroje viesť v takom rozsahu, na aký sú zvyknutí. Časté nastavovanie polohy zároveň zvyšovalo mentálnu aj fyzickú záťaž celého tímu.
Dôležitým parametrom pri operáciách na diaľku je oneskorenie medzi pohybom chirurga a reakciou robota. Pri súčasných humanoidných platformách sa môže pohybovať v stovkách milisekúnd. Predchádzajúce výskumy pritom naznačujú, že pri chirurgických systémoch by malo zostať pod hranicou približne 150 milisekúnd. Vyššia odozva môže sťažovať presnú manipuláciu a pri citlivých úkonoch zvyšovať riziko chyby.
Pri cvičných úlohách boli začínajúci aj skúsení chirurgovia rýchlejší s ovládaním založeným na výskumnej verzii systému da Vinci než s humanoidnými robotmi. Univerzálna konštrukcia teda zatiaľ nedosahuje úroveň zariadení navrhnutých priamo na operácie.
Výskumníci napriek tomu vidia využitie humanoidov najmä tam, kde nie je ekonomicky alebo priestorovo možné nainštalovať plnohodnotný chirurgický systém. Diaľkovo ovládaný robot by mohol umožniť špecialistovi operovať pacienta v menšej nemocnici bez toho, aby sa musel nachádzať priamo na mieste. Takéto nasadenie by však vyžadovalo stabilné pripojenie s veľmi nízkou odozvou, vyššiu spoľahlivosť hardvéru a jasne definované postupy pre prípad technického zlyhania.
Tím zároveň skúma možnosti čiastočnej autonómie. Budúci robotický asistent by podľa vedcov mohol chirurgom podávať nástroje, pripravovať pracovisko alebo vykonávať jednoduché pomocné činnosti. Samostatné vykonávanie operácií však zostáva vzdialeným cieľom. Súčasný experiment ukazuje predovšetkým to, že komerčný humanoid môže po rozsiahlych úpravách fungovať ako diaľkovo ovládané chirurgické zariadenie, nie že je pripravený nahradiť operačný tím.