trien-lam-quoc-te

Robot học phẫu thuật từ video và thực hiện thành thạo như bác sĩ

Kỹ thuật robot
14/03/2025 04:07
Bằng cách học từ video các ca phẫu thuật thực tế, robot phẫu thuật có thể thực hiện các thao tác y khoa với độ chính xác ngang ngửa bác sĩ. Thành công này đánh dấu bước tiến quan trọng trong lĩnh vực y học, giúp giảm bớt sự phụ thuộc vào lập trình thủ công và mở ra tương lai cho phẫu thuật tự động.
aa
Robot học phẫu thuật từ video và thực hiện thành thạo như bác sĩ
Nguồn: Johns Hopkins University

Lần đầu tiên, một robot được huấn luyện bằng cách xem video các ca phẫu thuật do bác sĩ giàu kinh nghiệm thực hiện. Kết quả, robot này có thể thực hiện các thủ thuật y khoa với độ chính xác ngang ngửa bác sĩ.

Việc ứng dụng thành công học bắt chước (imitation learning) vào đào tạo robot phẫu thuật giúp loại bỏ nhu cầu lập trình từng chuyển động riêng lẻ trong quá trình mổ, đồng thời đưa lĩnh vực phẫu thuật bằng robot tiến gần hơn đến tự động hóa thực sự – nơi robot có thể thực hiện các ca phẫu thuật phức tạp mà không cần sự can thiệp của con người.

“Thật kỳ diệu khi chúng tôi chỉ cần cung cấp đầu vào từ camera, và hệ thống này có thể tự dự đoán các chuyển động cần thiết cho phẫu thuật,” Axel Krieger, tác giả chính của nghiên cứu, chia sẻ và cho biết họ tin đây là một bước tiến lớn trong lĩnh vực robot y tế.

Những phát hiện này do nhóm nghiên cứu của Đại học Johns Hopkins dẫn đầu và đang được trình bày tại Hội nghị Robot Learning ở Munich – một trong những sự kiện hàng đầu về trí tuệ nhân tạo và robot.

Học từ video để phẫu thuật như con người

Nhóm nghiên cứu, bao gồm các nhà khoa học từ Đại học Stanford, đã sử dụng kỹ thuật học bắt chước để huấn luyện robot phẫu thuật da Vinci Surgical System thực hiện các thao tác cơ bản như: điều khiển kim, nâng mô cơ thể, và khâu vết thương.

Mô hình này kết hợp học máy với kiến trúc học máy tương tự như công nghệ đứng sau ChatGPT. Tuy nhiên, thay vì làm việc với ngôn ngữ và văn bản, mô hình này giao tiếp bằng “ngôn ngữ robot” – tức là động học học máy (kinemtics), chuyển đổi các góc chuyển động của robot thành các phép toán.

Nhóm nghiên cứu đã cung cấp cho mô hình hàng trăm video được ghi lại từ camera gắn trên cánh tay của robot da Vinci trong các ca phẫu thuật thực tế. Những video này thường được sử dụng để phân tích sau phẫu thuật và sau đó được lưu trữ. Hiện nay, có gần 7.000 robot da Vinci trên toàn thế giới và hơn 50.000 bác sĩ phẫu thuật đã được đào tạo trên hệ thống này, tạo ra kho dữ liệu khổng lồ để robot có thể học theo.

Mặc dù hệ thống da Vinci được sử dụng rộng rãi, các nhà nghiên cứu cho rằng nó vẫn có nhiều điểm thiếu chính xác. Nhưng nhóm đã tìm ra cách để khắc phục điều này. Chìa khóa nằm ở việc đào tạo mô hình chuyển động tương đối thay vì hành động tuyệt đối, giúp giảm sai sót.

“Tất cả những gì chúng tôi cần chỉ là hình ảnh đầu vào, sau đó hệ thống AI sẽ tự động xác định hành động phù hợp" , tác giả chính của nghiên cứu, nói và cho biết: “Ngay cả khi chỉ huấn luyện trên vài trăm video, mô hình này vẫn có thể học được quy trình và áp dụng vào môi trường hoàn toàn mới mà nó chưa từng gặp trước đây.”

Robot tự động sửa sai, tiến tới phẫu thuật hoàn chỉnh

Nhóm nghiên cứu đã huấn luyện robot thực hiện ba nhiệm vụ chính: điều khiển kim, nâng mô cơ thể và khâu vết thương. Trong mọi thử nghiệm, robot sử dụng mô hình AI đều thực hiện thành công với độ khéo léo tương đương bác sĩ con người.

“Điều tuyệt vời nhất là robot có thể tự học những điều chúng tôi không dạy,” Krieger chia sẻ và cho biết: “Chẳng hạn, nếu nó vô tình làm rơi kim, nó có thể tự động nhặt lên và tiếp tục mà không cần chúng tôi lập trình trước hành động đó.”

Theo các nhà nghiên cứu, mô hình này có thể nhanh chóng huấn luyện robot thực hiện bất kỳ quy trình phẫu thuật nào. Nhóm hiện đang mở rộng ứng dụng học bắt chước để robot không chỉ thực hiện những thao tác nhỏ mà còn có thể thực hiện cả một ca phẫu thuật hoàn chỉnh.

Trước đây, để lập trình một robot thực hiện một thao tác đơn giản trong phẫu thuật, kỹ sư phải mất hàng năm trời để viết mã cho từng bước. “Có khi phải mất cả thập kỷ chỉ để lập trình một thao tác khâu vết thương,” Krieger nói. Và đó mới chỉ là khâu vết thương cho một loại phẫu thuật mà thôi.

“Đây chính là điểm đột phá,” ông nhấn mạnh và khẳng định: “Giờ đây, chúng tôi chỉ cần thu thập video từ các ca phẫu thuật khác nhau, và robot có thể học được trong vài ngày. Điều này không chỉ giúp đẩy nhanh quá trình tự động hóa mà còn giúp giảm lỗi y khoa và nâng cao độ chính xác của phẫu thuật.”

Minh Thành (Theo IEN)

tudonghoangaynay.vn
Tin bài khác
Tập đoàn Hòa Phát đề xuất đầu tư dự án thép chất lượng cao tại Quảng Ngãi

Tập đoàn Hòa Phát đề xuất đầu tư dự án thép chất lượng cao tại Quảng Ngãi

Theo báo cáo, Thép Hòa Phát Dung Quất đề xuất triển khai một số dự án mới, nổi bật trong đó là dự án cán thép chất lượng cao với mục tiêu sản xuất các sản phẩm chuyên dụng như ray đường sắt đô thị và ray đường sắt cao tốc. Giai đoạn I của dự án, khởi động ngay trong năm 2025, sẽ cần khoảng 42,03 ha đất để triển khai.
Nhận định phiên giao dịch ngày 28/3: Chờ tín hiệu rõ ràng hơn

Nhận định phiên giao dịch ngày 28/3: Chờ tín hiệu rõ ràng hơn

Sau phiên điều chỉnh nhẹ với thanh khoản thấp, thị trường chứng khoán đang đứng trước ngưỡng quyết định quan trọng. VN Index cần kiểm chứng lại vùng hỗ trợ 1.320-1.325 điểm trong bối cảnh các tín hiệu kỹ thuật đang cho thấy khả năng hình thành đáy ngắn hạn. Phiên giao dịch ngày 28/3 được dự báo sẽ là thời điểm then chốt để xác định xu hướng tiếp theo của thị trường.
Động cơ servo AC nâng cao với bộ mã hóa tuyệt đối không cần pin

Động cơ servo AC nâng cao với bộ mã hóa tuyệt đối không cần pin

Nidec Instruments vừa công bố dòng động cơ servo AC có độ chính xác cao với bộ mã hóa tuyệt đối từ tính mà không sử dụng pin, cùng với các cải tiến khác như mô-men xoắn cực đại và mô-men xoắn răng cưa lớn hơn, tốc độ tối đa hơn cũng như mức độ bảo vệ chống xâm nhập cao.
Cảnh giác với những hình thức tấn công, lừa đảo bằng mã QR

Cảnh giác với những hình thức tấn công, lừa đảo bằng mã QR

Hiện nay, mã QR đã trở thành một phần không thể thiếu trong đời sống nhờ tính tiện lợi, tuy nhiên, chính điều này lại khiến người dùng dễ rơi vào bẫy của tội phạm mạng.
Sunlight tham gia Triển lãm ASEFA Innovation Day năm 2025 tại Thái Lan

Sunlight tham gia Triển lãm ASEFA Innovation Day năm 2025 tại Thái Lan

Triển lãm ASEFA Innovation Day diễn ra vào ngày 20-21 tháng 3 năm 2025 tại Thái Lan, tập trung vào các lĩnh vực năng lượng, kỹ thuật điện, sản xuất và công nghệ thông minh.
Thị trường chứng khoán ngày 27/3: VN Index mất đà cuối phiên

Thị trường chứng khoán ngày 27/3: VN Index mất đà cuối phiên

Thị trường chứng kiến áp lực bán gia tăng vào những phút cuối, khiến VN Index giảm nhẹ và rơi về sát đường hỗ trợ MA20. Thanh khoản tiếp tục suy giảm, tâm lý thận trọng vẫn bao trùm thị trường trong bối cảnh thiếu vắng các tín hiệu tích cực. Dòng tiền ngoại tiếp tục ghi nhận giá trị bán ròng, nhưng tốc độ đã chậm lại so với các phiên trước đó.
Tử vi vòng quay công nghệ ngày 28/3/2025: Tuổi Hợi hưng vượng, tuổi Sửu gặp phải trở ngại

Tử vi vòng quay công nghệ ngày 28/3/2025: Tuổi Hợi hưng vượng, tuổi Sửu gặp phải trở ngại

Những bí ẩn của khoa học đời sống là "món ăn" tinh thần không thể thiếu trong cuộc sống của con người. Tử vi vòng quay công nghệ xem tử vi 12 con giáp ngày 28/3/2025 cho tất cả các tuổi nhằm dự đoán vận hạn về công danh, tiền bạc, tình duyên, sức khỏe...
Rạng Đông hợp tác cùng VinFast Energy phát triển giải pháp năng lượng tái tạo và lưu trữ toàn diện

Rạng Đông hợp tác cùng VinFast Energy phát triển giải pháp năng lượng tái tạo và lưu trữ toàn diện

Ngày 26/3, Công ty Cổ phần Bóng đèn Phích nước Rạng Đông và VinFast Energy chính thức ký kết thỏa thuận hợp tác nhằm thúc đẩy chuyển đổi năng lượng bền vững tại Việt Nam.
Vinamilk (VNM) đạt doanh thu "khủng", đầu tư hàng nghìn tỷ đồng mở rộng quy mô

Vinamilk (VNM) đạt doanh thu "khủng", đầu tư hàng nghìn tỷ đồng mở rộng quy mô

Không chỉ giữ vững thị phần trong nước, Vinamilk còn mở rộng dấu ấn trên thị trường quốc tế với doanh thu thuần thị trường nước ngoài tăng trưởng ấn tượng 12,6% so với cùng kỳ, cao nhất trong 5 năm gần đây.
Làm thế nào để chống lại sự gián đoạn chuỗi cung ứng trong quy trình chế tạo máy?

Làm thế nào để chống lại sự gián đoạn chuỗi cung ứng trong quy trình chế tạo máy?

Ngoài những tiến bộ công nghệ ngày càng phát triển, các kỹ sư tự động hóa cần hợp tác chặt chẽ với các nhà quản lý chuỗi cung ứng để nâng cao tính linh hoạt và khả năng phản ứng để chống lại sự gián đoạn chuỗi cung ứng trong quy trình chế tạo máy.
Quảng cáo
moxa