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Die Operation von Menschen durch Roboter ist der Realität einen Schritt näher gekommen.
Forscher der Johns Hopkins University gaben diese Woche bekannt, dass sie einen Roboter mit Hilfe von Videos für chirurgische Aufgaben trainiert haben. Die Ergebnisse waren erfolgreich, der Roboter arbeitete „so geschickt wie menschliche Ärzte“.
Die Autoren sagen, dass der Einsatz solcher Technologien medizinische Fehler reduzieren und die Genauigkeit während der Operation erhöhen kann. Dies sei ein Schritt in die Richtung, dass Roboter in der Lage sein werden, komplette Operationen ohne menschliche Hilfe durchzuführen.
„Durch den erfolgreichen Einsatz von Imitationslernen beim Training von Operationsrobotern entfällt die Notwendigkeit, Roboter für jede einzelne Bewegung zu programmieren, die während eines medizinischen Eingriffs erforderlich ist“, heißt es in der Pressemitteilung von Johns Hopkins.
Wie wurde der Operationsroboter trainiert?
Gemeinsam mit Forschern aus Stanford trainierte das Team den Roboter des da Vinci-Chirurgiesystems durch Imitationslernen. Er lernte drei Schlüsselaufgaben: Verwendung einer Nadel, Anheben von Gewebe und Nähen.
Der Roboter wurde mit Hunderten von Videos gefüttert, die von da Vinci-Robotern während chirurgischer Eingriffe aufgenommen wurden. „Wir stellten fest, dass das Modell bereits nach einigen hundert Demonstrationen in der Lage war, das Verfahren zu erlernen und neue Umgebungen, die es noch nicht kannte, zu verallgemeinern“, so der Hauptautor Ji Woong „Brian“ Kim.
Bei jeder Aufgabe konnte der Roboter genauso gut arbeiten wie ein menschlicher Arzt.
„Das Modell ist so gut darin, Dinge zu lernen, die wir ihm nicht beigebracht haben“, sagt Axel Krieger, Assistenzprofessor für Maschinenbau an der Johns Hopkins University.
„Wenn es zum Beispiel die Nadel fallen lässt, hebt es sie automatisch auf und macht weiter. Das habe ich ihm nicht beigebracht.
Krieger beschrieb die Entwicklung als “magisch” und fügte hinzu: “Wir glauben, dass dies ein wichtiger Schritt in eine neue Ära der Robotik in der Medizin ist.
Früher hätten Programmierer jede Zeile für einen chirurgischen Eingriff von Hand programmieren müssen, und es habe ein Jahrzehnt gedauert, etwas wie Nähen zu modellieren.
Der nächste Schritt für das Team besteht darin, einen Roboter so zu trainieren, dass er vollständige chirurgische Eingriffe durch maschinelles Lernen ausführen kann.
Feature image credit: Johns Hopkins University
