『サイエンス・ロボティクス』誌に掲載された研究によると、AI訓練を受けた自律型ロボットが外科医による生きた豚の心臓手術を支援しているという。
米国のボストン小児病院、フランスのストラスブール大学、台湾の台北栄民総合病院の研究チームは、機械学習ソフトウェアを用いて、病気の豚の心臓手術を行うロボットを開発しました。5匹の豚の患者の心臓に弱点を植え付け、ロボットにその弱点を見つけて修復させました。
まず、豚の胸に小さな切開を入れ、カテーテルを心臓の先端に挿入します。この細いチューブは、複雑な筋肉壁を通り抜け、大動脈弁輪（心臓から体全体に血液が流れる大動脈弁への開口部として機能する、小さな柔らかい輪）に到達する必要があります。
目的は、豚の心臓組織と弁置換部の間の血液漏れの原因となる隙間を塞ぐことです。カテーテルがその隙間に到達すると、血流を止めるためのプラグが挿入されます。
ロボットカテーテルは5頭の豚を対象に83回の試行を行った結果、79回で正しい位置に到達し、成功率は約95%に達した。心臓がまだ動いている状況を考えると、これは非常に難しい処置である。
人間はループ内にいる
心配しないでください。人間が完全に無関係というわけではありません。「これを実現する最良の方法は、ロボットと外科医の協力関係です」と、ボストン小児病院小児心臓バイオエンジニアリング研究所の外科教授、ピエール・デュポン氏はThe Register紙に説明しました。
費用は高く、通常より時間がかかり、特に優れているわけでもない。そう、ロボット外科医の登場だ
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このロボットカテーテルには、柔らかいシリコン製のキャップにカメラとLEDライトを組み合わせた触覚視覚センサーが搭載されています。カメラからの入力は一連の機械学習アルゴリズムに送られるため、このデバイスは心臓内をどのように移動して漏出部位を見つけるかを把握しています。これらの「壁追従アルゴリズム」は、触覚に基づいてカテーテルを豚の心臓に沿って誘導します。
カメラと圧力センサーは、カテーテルの先端が何に押し付けられているか、そしてどの程度の強さで押し付けられているかを識別します。これにより、ロボットカテーテルはカテーテルが壁や組織に接触し、方向転換が必要かどうかを判断します。漏れ箇所に到達すると、人間の外科医がプラグを差し込み、穿刺箇所を修復します。
「危険なのは、漏れているチャンネルにプラグを差し込むことです。正しく交換しないと、血流に流れ込み、心臓発作などを引き起こす可能性があります」とデュポン氏は述べた。彼は自律型ロボットと外科医を、自動運転飛行機とパイロットに例えた。「戦闘機が操縦などの日常的な任務を引き受けるので、パイロットはミッションのより高度な任務に集中できます。」
「すべてが動いています。幅4～5mmほどの縁に着地する必要がありますが、ターゲットは動いています。壁に引っかかったり、心臓弁に引っかかったりすることなく、そこに着地しなければなりません」とデュポン氏は説明した。
次は我々だ
デュポン氏は、最終的には実際の人間の心臓にロボット支援手術を施すことに興味があると述べた。現在の実験はプロトタイプ設計に過ぎないとし、自律アルゴリズムの恩恵を受けられる可能性のある他の種類の手術も検討している。
「この種の応用がもたらす最大のインパクトを解明しようとしています。心臓電気生理学者はカテーテルを用いて心臓の電位をマッピングし、不整脈（不整脈とも呼ばれる）の発生源を特定し、それを止める方法を探ります。この技術は、最初の応用として最も有望な選択肢となるでしょう」と彼はEl Reg紙に語った。
作業中、豚に危害は加えられませんでした。しかし、作業完了後、豚たちは皆「豚の天国へ送られた」と伝えられています。®
