acecook

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
chao-mung-ngay-bao-chi
Tin bài khác
Phân tích chế độ thực nghiệm dựa trên OS-ELM để dự báo bức xạ mặt trời ngắn hạn: Nghiên cứu trường hợp tại Hà Nội

Phân tích chế độ thực nghiệm dựa trên OS-ELM để dự báo bức xạ mặt trời ngắn hạn: Nghiên cứu trường hợp tại Hà Nội

Dự báo bức xạ mặt trời đóng vai trò quan trọng đối với sự phát triển của các nguồn năng lượng tái tạo.
Dấu ấn nhà báo Đinh Thế Huynh

Dấu ấn nhà báo Đinh Thế Huynh

Cái tên Đinh Thế Huynh được nhắc đến khá nhiều dưới gốc đa 71 Hàng Trống, trước khi ông chính thức trở thành phóng viên Báo Nhân Dân. Rằng ông đã là lính chiến đấu ở thành cổ Quảng Trị, rồi học đại học, làm Phó Tiến sĩ ở Đại học danh tiếng Lô-mô-nô-xốp, Mát-xcơ-va. Ông đã viết bài cộng tác với Báo Nhân Dân và điều đặc biệt là những nhà báo lão làng như Hoàng Tùng, Hồng Hà, Hà Đăng nhất trí “chấm” ông về báo. Đặc biệt hơn nữa, ông được cụ Thép - tên thường gọi của nhà báo nổi tiếng Thép Mới, chọn làm đệ tử chân truyền! Với những nhà báo tập tọe như chúng tôi - những kẻ coi giời bằng vung, lối ra mắt như thế gây choáng nặng!
Quốc hội chốt áp thuế suất ưu đãi 10% cho báo chí

Quốc hội chốt áp thuế suất ưu đãi 10% cho báo chí

Luật Thuế thu nhập doanh nghiệp (sửa đổi) quy định áp mức thuế suất ưu đãi 10% đối với thu nhập của các cơ quan báo chí.
Tin tức ngân hàng nổi bật tuần qua: VietinBank nhân tài là trái tim chuyển đổi số

Tin tức ngân hàng nổi bật tuần qua: VietinBank nhân tài là trái tim chuyển đổi số

Tuần qua, nhiều ngân hàng đã có những động thái quan trọng nhằm mở rộng dịch vụ và thu hút khách hàng với hàng loạt diễn biến đáng chú ý liên quan đến hoạt động kinh doanh, chiến lược nhân sự như: MB tặng miễn phí ứng dụng bán hàng và xuất hóa đơn điện tử; VietinBank: Nhân tài là trái tim của chuyển đổi số; SHB đồng hành kiến tạo hệ sinh thái số quốc gia...
Tử vi vòng quay công nghệ ngày 15/6/2025: Tuổi Hợi bước tiến đáng kể, tuổi Dần nguy cơ mất tiền

Tử vi vòng quay công nghệ ngày 15/6/2025: Tuổi Hợi bước tiến đáng kể, tuổi Dần nguy cơ mất tiền

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 15/6/2025 cho tất cả các tuổi nhằm dự đoán vận hạn về công danh, tiền bạc, tình duyên, sức khỏe...
Tổ chức nghiên cứu, đào tạo IIT Ấn Độ thiết lập quan hệ hợp tác chiến lược với VAA

Tổ chức nghiên cứu, đào tạo IIT Ấn Độ thiết lập quan hệ hợp tác chiến lược với VAA

Chiều 13/6, tại Văn phòng Hội Tự động hóa Việt Nam (VAA) đã diễn ra cuộc gặp mặt giữa lãnh đạo VAA và các giáo sư Ấn Độ, đại diện cho Tổ chức nghiên cứu đào tạo IIT, nhằm hướng tới một chiến lược giáo dục đào tạo dài hạn giữa các đơn vị, tổ chức, doanh nghiệp của Việt Nam và Ấn Độ.
Thủ tướng ban hành danh mục công nghệ chiến lược: Robot và tự động hóa là trọng tâm phát triển

Thủ tướng ban hành danh mục công nghệ chiến lược: Robot và tự động hóa là trọng tâm phát triển

Danh mục công nghệ chiến lược quốc gia vừa được Thủ tướng ban hành bao gồm những lĩnh vực cốt lõi như AI, robot, chip, tự động hoá,… nhằm xây dựng nền tảng cho phát triển bền vững, nâng cao năng lực cạnh tranh của Việt Nam trong kỷ nguyên công nghệ.
LH-UDS giành ngôi Vô địch Robocon Việt Nam 2025

LH-UDS giành ngôi Vô địch Robocon Việt Nam 2025

Vượt qua nhiều đối thủ mạnh mẽ và đáng gờm cùng nhiều trận đấu kịch tính, đội tuyển LH-UDS đến từ Trường Đại học Lạc Hồng đã giành ngôi Vô địch Robocon Việt Nam 2025, đánh dấu lần thứ 10 Lạc Hồng giành ngôi vô địch tại Robocon Việt Nam.
AI - Siêu trí tuệ hay chỉ là một công cụ thời đại?

AI - Siêu trí tuệ hay chỉ là một công cụ thời đại?

Cuối tháng 5-2025, tạp chí danh tiếng The New Yorker cho đăng tải một bài viết làm dậy sóng cả giới công nghệ lẫn xã hội, khi khơi dậy cuộc tranh luận gay gắt giữa hai thái cực về tương lai trí tuệ nhân tạo (AI). Bài viết như một lời hiệu triệu, nhắc nhở công chúng nhìn nhận nghiêm túc về công nghệ đang dần tái định nghĩa cả nền văn minh nhân loại.
Trung Quốc triển khai trung tâm thương mại dưới nước chạy bằng năng lượng điện gió

Trung Quốc triển khai trung tâm thương mại dưới nước chạy bằng năng lượng điện gió

Trung Quốc đã chính thức ra mắt dự án trung tâm dữ liệu thương mại dưới nước (UDC) đầu tiên trên thế giới, sử dụng năng lượng từ một trang trại điện gió ngoài khơi tại Thượng Hải.
siement
Quảng cáo
moxa