Как искусственный интеллект стал хирургом: история первой автономной операции

Впервые в истории искусственный интеллект самостоятельно провёл сложную хирургическую операцию на животном, управляя хирургическим роботом DaVinci без прямого вмешательства человека (хотя под его наблюдением). Новая система, получившая название SRT-H, показала точность, сравнимую с действиями опытного хирурга. Она основана на трансформерных нейросетях — тех же принципах, что применяются в языковых моделях вроде ChatGPT, но адаптирована под медицинские задачи.

Проект SRT-H: шаг в сторону автономной хирургии

В начале 2025 года учёные из Университета Джона Хопкинса представили автономную медицинскую платформу SRT-H (Surgical Robot Transformer). Система успешно выполнила операцию по удалению желчного пузыря (холецистэктомию) у свиньи, управляя роботом DaVinci и анализируя видео с камер в реальном времени. При этом человек в процесс не вмешивался напрямую.

Хотя хирургические роботы существуют с 1990-х годов (тогда компания Intuitive Surgical выпустила DaVinci), ранее они выполняли функции ассистентов — врач управлял ими вручную. В 2022 году та же команда представила робота STAR, который мог выполнять отдельные шаги операции по заранее заданному плану. Однако STAR был ограничен в гибкости и требовал точной разметки тканей.

SRT-H представляет собой новый этап. Система построена на архитектуре трансформеров, обученной на данных о хирургических действиях, а не текстах. Она состоит из двух основных модулей: один отвечает за стратегическое планирование операции, другой — за управление движениями манипуляторов. Это позволяет роботу адаптироваться к различным анатомическим условиям и изменяющейся обстановке.

Кроме того, SRT-H работает с уже существующей открытой версией робота DaVinci, что упрощает масштабирование технологии — нет необходимости создавать новое оборудование с нуля.

Как ИИ обучается хирургии

Для обучения SRT-H использовалась холецистэктомия — распространённая операция, которую в США проводят сотни тысяч раз в год. Искусственный интеллект наблюдал за тем, как хирург выполняет процедуру, фиксируя видеопоток и действия врача на всех этапах (всего их 17). За 17 часов ИИ научился не только воспроизводить эти действия, но и адаптироваться к нестандартным ситуациям — например, когда анатомия отличалась от обучающей выборки или камера временно теряла изображение.

Главная техническая особенность — использование трансформеров, которые позволяют анализировать данные с камер и точно выстраивать последовательность движений. Даже при плохом обзоре или смещении тканей SRT-H способна действовать точно и безопасно. Также она может распознавать команды, произнесённые вслух, и корректировать свои действия в соответствии с ними.

Ограничения и пути развития

Несмотря на успех, технология сталкивается с рядом барьеров. Для перехода к операциям на людях необходимы большие объёмы данных о движениях хирургических инструментов (кинематика). Однако компания Intuitive Surgical ограничивает доступ к таким данным, опасаясь конкуренции. Исследователи предлагают обходной путь — устанавливать датчики на обычные инструменты, чтобы собирать нужную информацию без участия DaVinci. Это поможет развивать технологию, но требует времени и дополнительных ресурсов.

Будущее автономной хирургии

Успех SRT-H открывает перспективы для применения ИИ в медицине — от проведения стандартных процедур до помощи в экстренных случаях, где требуется оперативное вмешательство. Высокая точность системы может снизить число ошибок, связанных с человеческим фактором.

Однако остаются серьёзные вызовы. Прежде всего — вопрос юридической ответственности: кто будет отвечать за возможные ошибки ИИ? Также необходимо решить проблему доступа к данным и переосмыслить обучение будущих хирургов, которым, возможно, придётся учиться на симуляторах и работать бок о бок с ИИ-системами.

В перспективе такие технологии могут не только выполнять операции, но и помогать врачам, подавать инструменты и даже взаимодействовать с пациентами. Однако для этого нужны новые алгоритмы, больше обучающих данных и заинтересованность со стороны медицинского сообщества.