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
Bài liên quan
trien-lam-quoc-te
Tin bài khác
Thanh niên Việt Nam là thế hệ vươn mình trong tương lai

Thanh niên Việt Nam là thế hệ vươn mình trong tương lai

TS. Nguyễn Tiến Hưng - Uỷ viên Ban Chấp hành Trung ương Đoàn, Phó Chủ tịch Trung ương Hội Sinh viên, Phó Bí thư Thành Đoàn, Chủ tịch Hội Sinh viên Việt Nam Thành phố Hà Nội nhấn mạnh: Các bạn thanh niên, sinh viên được đặt trọng trách và sự kỳ vọng rất lớn cho sự phát triển của dân tộc, của đất nước.
Robot AI thay con người sạc ô tô điện ở sân bay

Robot AI thay con người sạc ô tô điện ở sân bay

Các thương hiệu ô tô lớn như Huyndai, Kia bắt đầu sử dụng robot AI để thay thế con người sạc ô tô điện ở trạm sạc đặt tại sân bay Incheon (Hàn Quốc).
Lưu lượng và vận hành Tuabin hơi nước

Lưu lượng và vận hành Tuabin hơi nước

Trong vận hành tuabin hơi nước, thiết kế và kiểm soát tạp chất là hai yếu tố then chốt, quyết định trực tiếp đến hiệu suất và sản lượng điện.
Công nghệ mới chắp cánh cho nghiên cứu khoa học đi vào thực tiễn

Công nghệ mới chắp cánh cho nghiên cứu khoa học đi vào thực tiễn

Hội nghị khoa học thường niên 2025 “Công nghệ mới và ứng dụng trong lĩnh vực Điện - Điện tử - Tự động hóa” do Khoa Điện - Điện tử, Trường ĐH Giao thông Vận tải tổ chức, thu hút được 13 bài đăng tạp chí khoa học, 22 bài đăng kỷ yếu hội nghị.
Trường Tiểu học Đoàn Kết - môi trường giáo dục toàn diện về nhân cách, đạo đức và kỹ năng sống

Trường Tiểu học Đoàn Kết - môi trường giáo dục toàn diện về nhân cách, đạo đức và kỹ năng sống

Nằm yên bình trong con ngõ nhỏ trên đường Cổ Linh (phường Thạch Bàn, quận Long Biên, Hà Nội), Trường Tiểu học Đoàn Kết không chỉ là nơi gieo mầm tri thức mà còn là mái nhà thứ hai đầy yêu thương, nơi mỗi học sinh được khơi dậy đam mê, phát huy năng lực và trưởng thành trong sự chăm chút tận tụy của thầy cô.
Phân tích hiệu suất của bộ tạo chùm Null-Steering với điều khiển chỉ pha và chỉ biên độ thông qua thuật toán Bat

Phân tích hiệu suất của bộ tạo chùm Null-Steering với điều khiển chỉ pha và chỉ biên độ thông qua thuật toán Bat

Hai loại bộ tạo chùm thích ứng dựa trên thuật toán BAT (BA) để tạo mẫu trong tuyến tính cách đều (ULA), sử dụng điều khiển chỉ pha hoặc chỉ biên độ, đã được đề xuất trong các nghiên cứu trước đây. Bài báo này đánh giá ưu điểm và nhược điểm của các phương pháp này.
Đẩy mạnh kết nối, giao thương giữa doanh nghiệp TP. Huế với các nhà phân phối TP. Hồ Chí Minh

Đẩy mạnh kết nối, giao thương giữa doanh nghiệp TP. Huế với các nhà phân phối TP. Hồ Chí Minh

TP. Huế không chỉ là một vùng đất giàu giá trị văn hóa và lịch sử mà còn là nơi hội tụ của những sản phẩm nông sản, thủ công mỹ nghệ và sản phẩm OCOP đặc trưng, tinh tế, mang đậm bản sắc địa phương. Trong những năm gần đây, TP. Huế đã và đang nỗ lực đổi mới hoạt động xúc tiến thươngmại theo hướng thiết thực, đồng hành cùng doanh nghiệp mở rộng thị trường tiêu thụ sản phẩm trong và ngoài nước.
Giáo viên Thủ đô "lên dây cót" thời AI: Giảm áp lực dạy - học, tăng chiều sâu tri thức

Giáo viên Thủ đô "lên dây cót" thời AI: Giảm áp lực dạy - học, tăng chiều sâu tri thức

"Tôi hy vọng rằng tất cả các thầy cô sẽ kết nối và hỗ trợ lẫn nhau để cùng chia sẻ những phương pháp giúp thế hệ trẻ của chúng ta được học với ít áp lực nhất, nhưng tiếp thu được nhiều kiến thức nhất" - đó là những chia sẻ của ông Hoàng Văn Lược - Tổng Giám đốc điều hành Trường Phổ thông liên cấp Đa Trí Tuệ (MIS) trong buổi tập huấn đặc biệt mang tên “AI EmpowerED - Khai mở sức mạnh giáo dục thời AI”.
Cách mạng hóa dây chuyền sản xuất với pa lăng khí nén thông minh của KTech Việt Nam

Cách mạng hóa dây chuyền sản xuất với pa lăng khí nén thông minh của KTech Việt Nam

Không chỉ thu hút khách tham quan bằng thiết kế hiện đại, sản phẩm ba lăng khí nén của KTechVN còn chinh phục thị trường với loạt tính năng ưu việt như vận hành an toàn, chống cháy nổ, độ chính xác cao và tiết kiệm năng lượng. Đây là giải pháp lý tưởng cho các dây chuyền lắp ráp trong ngành công nghiệp hiện đại.
Tử vi vòng quay công nghệ ngày 25/5/2025: Tuổi Dần dấu hiệu tích cực, tuổi Thân cẩn thận làm ăn

Tử vi vòng quay công nghệ ngày 25/5/2025: Tuổi Dần dấu hiệu tích cực, tuổi Thân cẩn thận làm ăn

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 25/5/2025 cho tất cả các tuổi nhằm dự đoán vận hạn về công danh, tiền bạc, tình duyên, sức khỏe...
siement
Quảng cáo
moxa