Tarihte ilk: Bir robot, gerçekçi bir ameliyatı ilk kez yardım almadan gerçekleştirdi

Johns Hopkins Üniversitesi'ndeki araştırmacılar, robotun yetenekli bir insan cerrahın uzmanlığıyla çalıştığını söylüyor

 Cerrahi Robot Transformatör-Hiyerarşisi'nin videolarla eğitilerek gerçekçi bir hasta üzerinde safra kesesinin alınması gibi uzun bir işlemi gerçekleştirdiğini duyurdu (Juo-Tung Chen/Johns Hopkins Üniversitesi)
Cerrahi Robot Transformatör-Hiyerarşisi'nin videolarla eğitilerek gerçekçi bir hasta üzerinde safra kesesinin alınması gibi uzun bir işlemi gerçekleştirdiğini duyurdu (Juo-Tung Chen/Johns Hopkins Üniversitesi)
TT

Tarihte ilk: Bir robot, gerçekçi bir ameliyatı ilk kez yardım almadan gerçekleştirdi

 Cerrahi Robot Transformatör-Hiyerarşisi'nin videolarla eğitilerek gerçekçi bir hasta üzerinde safra kesesinin alınması gibi uzun bir işlemi gerçekleştirdiğini duyurdu (Juo-Tung Chen/Johns Hopkins Üniversitesi)
Cerrahi Robot Transformatör-Hiyerarşisi'nin videolarla eğitilerek gerçekçi bir hasta üzerinde safra kesesinin alınması gibi uzun bir işlemi gerçekleştirdiğini duyurdu (Juo-Tung Chen/Johns Hopkins Üniversitesi)

İlk kez bir robot, insan yardımı olmadan gerçekçi bir ameliyat gerçekleştirdi.

Johns Hopkins Üniversitesi'nden araştırmacılar, robotun ekipten gelen sesli komutlara yanıt vererek gerçekçi bir hasta üzerinde safra kesesinin alınması gibi uzun bir operasyonu "sakince" gerçekleştirdiğini çarşamba günü açıkladı. Robot, gerçek hayattaki tıbbi acil durumlara özgü beklenmedik senaryolar sırasında bile yetenekli bir insan cerrahın uzmanlığını sergiledi.

Tıbbi robotik uzmanı Axel Krieger yaptığı açıklamada, "Bu ilerleme bizi belirli cerrahi görevleri yerine getirebilen robotlardan, cerrahi prosedürleri gerçekten anlayan robotlara taşıyor" diyor.

Bu kritik ayrım bizi, gerçek hasta bakımının karmaşık, öngörülemez gerçekliğinde çalışabilen, klinik düzeyde uygulanabilir otonom cerrahi sistemlere önemli ölçüde yaklaştırıyor.

"SRT-H" ya da "Surgical Robot Transformer-Hierarchy" (Cerrahi Robot Transformatör-Hiyerarşisi) diye bilinen robot, Johns Hopkins cerrahlarının domuz kadavraları üzerinde yaptıkları operasyonları izleyerek ameliyat videolarıyla eğitim aldı. Videolarda görevleri açıklayan altyazılar vardı.

Johns Hopkins, robotun videoları izledikten sonra ameliyatı yüzde 100 doğrulukla gerçekleştirdiğini ifade ediyor. Robotun ameliyatı gerçekleştirmesi daha uzun sürse de sonuçlar bir cerrahla kıyaslanabilir düzeydeydi.

Popüler yapay zeka sohbet botu ChatGPT'ye güç veren aynı makine öğrenimi mimarisiyle geliştirilen robotun, kanalları ve arterleri tanımlama, bunları hassas bir şekilde tutma, klipsleri stratejik olarak yerleştirme ve parçaları makasla kesme gibi 17 dakika süren görevleri tamamlaması gerekti.

Bu, Krieger'in "Akıllı Doku Otonom Robotu"nun (Smart Tissue Autonomous Robot) üç yıl önce bir hayvan üzerindeki ilk otonom robotik ameliyatta (canlı bir domuz üzerinde laparoskopi ameliyatı) yaptığından daha fazla görev içeriyor. O robot da özel olarak işaretlenmiş dokulara ihtiyaç duymuş, son derece kontrollü bir ortamda çalışmış ve katı bir cerrahi planı takip etmişti.

Buna karşılık SRT-H, tek tip olmayan anatomik koşullarda kusursuz bir performans sergiledi. Araştırmacılar robotun başlangıç pozisyonunu değiştirdiğinde ve safra kesesi ve çevresindeki dokuların görünümünü değiştiren kan benzeri boyalar eklediğinde bile durum böyleydi.

fgrthyju
Robot, popüler OpenAI sohbet botu ChatGPT'ye güç veren aynı makine öğrenimi mimarisiyle çalıştırılıyor. Robot 17 dakika süren görevleri tamamlayabildi (XinHao Chen/Johns Hopkins Üniversitesi)

Krieger geçen yıl sistemi kullanarak bir robotu üç kritik cerrahi görevi yerine getirecek şekilde eğitmişti: bir iğneyi yönlendirmek, vücut dokusunu kaldırmak ve dikiş atmak. Ancak bu görevlerin her biri sadece birkaç saniye sürmüştü.

Araştırmacı ekip bundan sonra sistemi daha fazla ameliyat türü üzerinde eğitip test etmek ve yeteneklerini tam bir otonom ameliyat gerçekleştirecek şekilde genişletmek istiyor.

Daha önce Johns Hopkins'te doktora sonrası araştırmacı olan ve artık Stanford Üniversitesi'nde çalışan başyazar Ji Woong "Brian" Kim, "Bu çalışma, otonom cerrahi robotların gerçek dünyada kullanılmasının önündeki bazı temel engelleri aştığı için önceki çabalara göre büyük bir sıçramayı temsil ediyor" diyor. 

Çalışmamız, yapay zeka modellerinin cerrahi otonomi için yeterince güvenilir hale getirilebileceğini gösteriyor; bu bir zamanlar çok uzak görünse de artık uygulanabilir olduğu kanıtlanıyor.

Bulgular hakemli dergi Science Robotics'te yayımlandı.

Independent Türkçe



Mavi köpekbalıklarının bukalemun gibi renk değiştirdiği keşfedildi

Fotoğraf: Wikimedia Commons
Fotoğraf: Wikimedia Commons
TT

Mavi köpekbalıklarının bukalemun gibi renk değiştirdiği keşfedildi

Fotoğraf: Wikimedia Commons
Fotoğraf: Wikimedia Commons

Yeni bir araştırmaya göre mavi köpekbalığının derisindeki benzersiz yapılar, bukalemun gibi renk değiştirebileceğine işaret ediyor.

Bu hafta Anvers'te düzenlenen Society for Experimental Biology konferansında sunulan çalışma, mavi köpekbalığının (Prionace glauca) derisindeki renkleri üreten küçük nano yapıları ortaya çıkardı. Köpekbalığının renginin sırrı, deriyi zırh gibi kaplayan pulların, dermal dentiküller diye bilinen pulpa boşluklarında saklı.

Çalışmada yer alan araştırmacılardan Viktoriia Kamska, "Mavi, hayvanlar alemindeki en nadir renklerden biri ve hayvanlar bunu üretmek için evrim boyunca çeşit çeşit benzersiz strateji geliştirdi. Bu da bu süreçleri bilhassa büyüleyici kılıyor" diyor.

Pulpa boşlukları içindeki guanin molekülü kristalleri, mavi reflektör görevi görüyor. Buna ek olarak melanin pigmenti içeren hücre bileşenleri diğer dalga boylarını emerek köpekbalığının karakteristik rengini üretiyor.

Dr. Kamska, "Bu bileşenler, aynalarla dolu torbaları ve siyah emicilerle dolu torbaları anımsatan şekilde ayrı hücrelerde toplanıyor ancak yakın ilişki içinde durarak birlikte çalışabiliyorlar" diye açıklıyor.

Melanin, belirli kalınlık ve aralıklara sahip guanin kristalleriyle işbirliği yaparak köpekbalığının derisindeki renk doygunluğunu artırıyor.

Bir diğer araştırmacı Mason Dean "Bu malzemeler bir araya getirilince, renk üretme ve değiştirmeyi sağlayan güçlü bir yetenek de ortaya çıkıyor" diyor.

Büyüleyici olan şey, kristalleri içeren hücrelerdeki küçük değişiklikleri gözlemleyerek bunların tüm organizmanın rengini nasıl etkilediğini görüp modelleyebilmemiz.

xsdfrgt
Mavi köpekbalığının dermal dentikülleri (Viktoriia Kamska)

Araştırma, renk üreten küçük yapıların biçimini, işlevini ve mimarisini tanımlayan gelişmiş görüntüleme teknikleri sayesinde mümkün oldu.

Dr. Dean "Rengi organizma düzeyinde, metre ve santimetre ölçeğinde incelemeye başladık ancak yapısal renk nanometre düzeyinde elde edildiğinden, bir dizi farklı yaklaşım kullanmamız gerekti" diyor.

Araştırmacılar daha sonra küçük deri yapılarındaki hangi yapısal parametrelerin, gözlemlenen görünümü üretmekten sorumlu olduğunu doğrulamak için bilgisayar simülasyonları kullandı.

Bu renk değişimi mekanizmasının, guanin kristal aralığını etkileyecek çevresel faktörler tarafından da yönlendirilebileceğini gösterdiler.

Dr. Dean, "Bu şekilde nem veya su basıncı değişiklikleri gibi basit bir şeyden kaynaklanan çok ince ölçekteki değişiklikler, vücut rengini değiştirebilir ve bu da hayvanın nasıl kamufle olacağını şekillendirir" ifadelerini kullanıyor.

Örneğin köpekbalığı daha derine yüzdüğünde, deriye daha fazla basınç uygulanması sonucu guanin kristallleri birbirine doğru itiliyor ve köpekbalığının rengi koyulaşarak çevresine daha iyi uyum sağlıyor.

Bu küçük yapıların davranış mekanizması köpekbalığının deri rengini de değiştiriyor olabilir. Dr. Dean şöyle diyor: 

Böylesine çok işlevli bir yapısal tasarım (yüksek hızlı hidrodinamik ve kamufle edici optik özellikleri birleştiren bir deniz canlısı yüzeyi) bildiğimiz kadarıyla daha önce görülmedi.

Independent Türkçe