نجح فريق بحثي من جامعة جونز هوبكنز (Johns Hopkins University) في تطوير روبوت جراحي متقدم تمكّن من تنفيذ مرحلة حرجة من عملية استئصال المرارة بنحو مستقل تقريبًا، وأظهر قدرته على التكيف مع المواقف غير المتوقعة والاستجابة للأوامر الصوتية. 

ويعتمد هذا الروبوت الذي يحمل اسم SRT-H (Surgical Robot Transformer-Hierarchy)، على تقنيات تعلم آلي مشابهة لتقنيات ChatGPT؛ مما مكنه من تقديم أداء قريب من مستوى الجراحين الخبراء حتى في ظروف صعبة ومتغيرة.

ويرى الباحثون أن هذا الإنجاز يمثل خطوة مهمة نحو تطوير أنظمة جراحية مستقلة وموثوقة، قادرة على المساعدة أو إجراء العمليات بالكامل ذاتيًا، وهو ما قد يحدث ثورة في مجال الرعاية الصحية. وقد نُشرت نتائج الدراسة الخاصة باختبار الروبوت في 9 يوليو 2025، في مجلة Science Robotics.

من روبوتات مبرمجة إلى أنظمة جراحية ذكية

يقول خبير الروبوتات الطبية، (Axel Krieger) المشرف على البحث: “هذا التطور ينقلنا من مرحلة الروبوتات التي تنفذ مهام جراحية محددة سابقًا إلى روبوتات قادرة على فهم الإجراءات الجراحية واستيعابها بعمق، وهو تقدم جوهري يقربنا من أنظمة مستقلة قابلة للتطبيق سريريًا في بيئات طبية واقعية وغير متوقعة”.

وكان الفريق البحثي نفسه بقيادة (Axel Krieger) قد طوّر في عام 2022 روبوتًا يدعى STAR (Smart Tissue Autonomous Robot) نفذ أول جراحة مستقلة على حيوان حي، لكنها كانت في بيئة خاضعة لرقابة صارمة واعتمدت على علامات مميزة على الأنسجة وخطة جراحية معدة سابقًا ليتمكن الروبوت من إنجاز المهام المطلوبة بدقة.

ويشبه (Axel Krieger) الفارق بين الجيلين من الروبوتات بقوله: “إذا كان تدريب STAR أشبه بتعليم روبوت قيادة سيارة على طريق مرسوم بعناية، فإن تدريب SRT-H يشبه تعليمه القيادة في أي طريق وتحت أي ظرف، مع القدرة على الاستجابة الذكية للمواقف الطارئة”.

كيف تعلم روبوت SRT-H الجراحة؟

درّب الباحثون روبوت SRT-H على مشاهدة مقاطع فيديو لجراحي جامعة جونز هوبكنز وهم يجرون عمليات استئصال المرارة على جثث خنازير، إضافةً إلى دعم تدريبه بتعليقات نصية تشرح تفاصيل الخطوات الجراحية. وقد تميز الروبوت بقدرته على:

• التكيف اللحظي مع الفروق التشريحية بين المرضى.
• اتخاذ قرارات فورية وتصحيح أخطائه ذاتيًا عند حدوث طارئ.
• الاستجابة للأوامر الصوتية لحظيًا، مثل: “أمسك رأس المرارة” أو “حرّك الذراع اليسرى قليلًا نحو اليسار”.

ويقول الباحث المشارك (Ji Woong (Brian) Kim)، والمؤلف الرئيسي للدراسة: “هذا العمل يمثل قفزة كبيرة مقارنة بالمحاولات السابقة؛ لأنه تجاوز عقبات أساسية كانت تحول دون اعتماد الروبوتات الجراحية المستقلة في الواقع العملي. لقد أثبتنا أن نماذج الذكاء الاصطناعي يمكن أن تكون موثوقة بما يكفي للقيام بالجراحة ذاتيًا”.

من مهام بسيطة إلى عملية معقدة

كان فريق كريغر قد درب سابقًا الروبوتات على مهام بسيطة، مثل التعامل مع الإبر ورفع الأنسجة والخياطة، وهي مهام قصيرة لا يحتاج إنجازها سوى بضع ثوان. لكن عملية استئصال المرارة أكثر تعقيدًا، إذ تتضمن 17 خطوة متتابعة تشمل الإمساك بشرايين دقيقة وتثبيت مشابك وقطع الأنسجة باستخدام المقص الجراحي.

ومع أن الروبوت استغرق وقتًا أطول من الجراح البشري، فقد حقق دقة بلغت 100% ونتائج مماثلة تقريبًا للخبراء. وقد اختبر الباحثون قدرات الروبوت في ظروف غير متوقعة، مثل تغيير موضعه قبل بدء العملية، أو إضافة أصباغ تشبه الدم لتغيير مظهر الأنسجة. ومع ذلك، تمكن من تنفيذ العملية بدقة عالية ودون أخطاء.

ويقول الجراح (Jeff Jopling)، المشارك في الدراسة: “كما يتعلم الأطباء المقيمون العمليات الجراحية تدريجيًا وبسرعات مختلفة، يُظهر هذا الروبوت وعدًا كبيرًا في تطوير أنظمة قادرة على أداء العمليات بنحو مستقل في المستقبل”.

ويخطط الفريق لتوسيع استخدام النظام الجديد ليشمل أنواعًا أخرى من العمليات الجراحية المعقدة، مع تطوير قدراته ليتمكن في المستقبل من إجراء جراحات كاملة ذاتيًا في بيئات سريرية حقيقية.

نسخ الرابط تم نسخ الرابط