Humanoidní robot poprvé odstranil žlučník živému praseti. Teleoperace obešla limity jemné motoriky

Tým z UC San Diego v Nature popsal, jak humanoid Surgie řízený chirurgem zvládl u dvou anestetizovaných prasat klíčové kroky odstranění žlučníku.

Foto: Pixabay

V chirurgickém simulačním centru kalifornské univerzity leží na stole uspané prase. Veterinář hlídá anestezii a do břišní dutiny vedou standardní laparoskopické porty. U pacienta však stojí postava vysoká zhruba 150 centimetrů, která váží asi 27 kilogramů a nástroje drží v robotických pažích. Pár metrů od ní sedí chirurg u konzole s brýlemi pro prostorové vidění a každý pohyb jeho rukou se přenáší do humanoida. Takto proběhly dvě živé preklinické cholecystektomie, tedy odstranění žlučníku. Univerzita je v oznámení z 8. července 2026 označuje za světové prvenství teleoperovaných humanoidů při živé operaci. Robot nic nerozhodoval sám. Poprvé ale do živého laparoskopického výkonu vstoupilo univerzální lidské tělo z kovu, které by jednou mohlo nahradit mnohem těžší a dražší specializované systémy.

Surgie u operačního stolu: co humanoid při odstranění žlučníku zvládl

Robot, kterému výzkumníci přezdívají Surgie, stojí na komerční platformě Unitree G1. Čínský výrobce ji běžně prodává jako výzkumného humanoida. Inženýři z Jacobs School of Engineering a lékaři z chirurgického oddělení pod vedením Michaela Yipa ho naučili pracovat s laparoskopickými nástroji a standardními porty i v obvyklém provozu sálu. Nic nebylo nutné přestavovat, robot se přizpůsobil prostředí navrženému pro lidi.

Podle plného textu studie na arXivu humanoid obstaral podstatnou část výkonu:

• retrakci žlučníku, tedy jeho přidržení a odtažení do pracovní pozice,
• disekci hepatocystického trojúhelníku, nejcitlivější oblasti celého zákroku,
• identifikaci cystických struktur a potvrzení takzvaného kritického pohledu bezpečnosti, kontrolního bodu, který chrání žlučovody před poraněním,
• mobilizaci žlučníku z jaterního lůžka.

Oba zákroky skončily bez přechodu na klasickou laparoskopii nebo otevřenou operaci. První proběhl bez vážnějších komplikací. Při druhém došlo k menšímu úniku žluči a krvácení z jaterního lůžka, které tým zvládl odsáváním a elektrokauterem.

Nejvýmluvnější je čas. Aktivní práce u konzole trvala napoprvé 56 minut a 15 sekund, podruhé už jen 31 minut a 59 sekund. Počet nasazení robota k pacientovi zároveň klesl z osmi na čtyři. Ze dvou pokusů nelze vyvozovat trend, tým se ale zjevně rychle sehrával. Z jednoho pokusu na druhý se celý výkon zkrátil o čtvrthodinu a víc.

Ovládání zajišťoval jeden seniorní chirurg. Univerzita jmenuje Shanglei Liua, spoluautora studie, který humanoida teleoperoval. U lůžka asistoval druhý zkušený laparoskopický chirurg nebo lékař ve specializačním výcviku.

Tělo za tři sta tisíc proti kolosu za osmdesát milionů

Smysl celého experimentu vynikne až ve srovnání. Robotická chirurgie dnes znamená především systém da Vinci, který podle specifikace da Vinci X/Xi tvoří tři mohutné komponenty. Humanoid z Kalifornie se vejde do jediné postavy.

Parametr	Surgie (Unitree G1)	da Vinci Xi
Hmotnost	asi 27 kg	pacientský vozík 861 kg, konzole 280 kg, vozík se zobrazovacím systémem 371 kg
Výška	asi 150 cm	několik samostatných modulů
Cena	komerční platforma od zhruba 300 tisíc Kč	v Česku 76,5 až téměř 80 milionů Kč včetně vybavení
Přesnost přímého pohybu	1,30 mm odchylky	kolem 1 mm za kalibrovaných podmínek
Status	výzkumná platforma	certifikovaný zdravotnický systém

Cena Unitree G1 se týká holého komerčního robota, nikoli certifikovaného chirurgického přístroje. I tak je propast mezi oběma světy obrovská. Městská nemocnice Ostrava uvádí za robota a vybavení sálu 76,5 milionu korun, brněnská Fakultní nemocnice u sv. Anny téměř 80 milionů za systém s příslušenstvím.

Da Vinci si náskok drží jinde. Nabízí nástroje se zápěstním kloubem, trojrozměrný obraz ve vysokém rozlišení, filtraci třesu ruky a fluorescenční zobrazení Firefly. V laboratorním testu přenášení kolíků naměřili výzkumníci humanoidovi průměrně 2,08 kolize, da Vinci Xi zhruba poloviční počet. Manuální laparoskopie přitom dopadla nejhůř, s více než osmi kolizemi.

Latence 156 milisekund a rukavice místo sterilního krytu

Studie nedostatky nezamlčuje, naopak je pečlivě měří. Prodleva mezi pohybem chirurga a reakcí robota činila přibližně 156 milisekund. Konvenční chirurgická robotika se snaží držet pod hranicí 150 milisekund. Rozdíl působí nepatrně, v jemné disekci u tepny však hraje roli každý zlomek sekundy.

Druhým kamenem úrazu je geometrie. Specializovaní roboti mají mechanicky vynucený bod otáčení nástroje v místě vpichu, takzvané vzdálené centrum pohybu. Humanoid ho musí dopočítávat softwarově pomocí inverzní kinematiky a vizuálních značek ArUco, podle nichž lokalizuje port. Výsledkem je citlivost na kalibraci. Zatímco přímé tahy zvládal robot s milimetrovou přesností, u kruhových trajektorií vyskočila odchylka na více než deset milimetrů.

V živých výkonech se slabiny projevily naplno:

• osm, respektive čtyři opakovaná nasazení robota k pacientovi,
• dvě, respektive tři delší pauzy přesahující tři minuty,
• opakované rekalibrace kvůli posunu bodu otáčení,
• omezený pracovní rozsah paží a přehřívání motorů.

Zvláštní kapitolou je sterilita. Paže robota chránily během pokusu rukavice, což podle autorů plně neodpovídá sterilnímu postupu v humánní chirurgii. Komerční humanoidi navíc nemají díly, které by šlo vyvařit v autoklávu.

Sami uživatelé hodnotili klinickou připravenost systému známkou 2,5 z 5. Zároveň ocenili kompaktní rozměry, intuitivní konzoli a spolehlivé párování bodu otáčení. Vyrovnaný, poctivý verdikt. Humanoid v sále obstál, do nemocnice ale zatím nepatří.

Proč dávat chirurgickému robotu lidskou podobu

Autoři argumentují prostě: nemocnice jsou postavené pro lidi. Sály, nástroje, vozíky i rozestupy mezi lůžky odpovídají lidské postavě. Stroj se stejnými proporcemi se v nich pohybuje bez přestaveb. Kromě operování by mohl podávat instrumentárium, asistovat u lůžka nebo uklízet sál. Specializovaný kolos umí jedinou věc, humanoid potenciálně celou řadu.

Univerzita mluví o venkovských oblastech, záchranných a polních podmínkách, bojištích, a dokonce o vesmíru. Všude tam chybí chirurgové a těžký robotický systém se tam jen těžko dopraví. Kompaktní tělo řízené na dálku zkušeným operatérem by podle nás mohlo snížit vstupní bariéru robotické chirurgie víc než jakákoli další generace současných přístrojů.

Pro srovnání stojí za připomenutí systém STAR z Univerzity Johnse Hopkinse. Ten v roce 2022 sešil prasatům střevo laparoskopicky a téměř bez lidského zásahu. Šlo však o specializovaný autonomní stroj. Kalifornský tým zvolil opačnou cestu: univerzální humanoidní tělo pod plnou kontrolou člověka. Yip přesto otevírá i cíl autonomního chirurgického asistenta. Dá se čekat, že se obě linie jednou potkají, nejdřív nejspíš u dílčích opakovatelných úkonů.

Mohl by Surgie jednou zamířit do české okresní nemocnice?

Česko patří v robotické chirurgii k aktivním zemím. Podle Městské nemocnice Ostrava je v republice instalováno 32 systémů da Vinci, které mají za sebou přes 55 tisíc výkonů. Roboticky se operuje prostata, ledviny, močový měchýř, kolorektální karcinom, kýly, děloha nebo nádory hltanu a hrtanu. Masarykův onkologický ústav v Brně provede ročně téměř 300 robotických operací. Na robota sáhla i regionální Příbram, a to s argumentem dostupnosti péče mimo fakultní centra.

Tady vidíme pro humanoidy největší šanci. Podle VZP lze robotický výkon hradit jen v nemocnici, která systém vlastní, má licencované lékaře a smlouvu s pojišťovnou. Osmdesátimilionová investice je pro menší zařízení obrovská zátěž. Kompaktní a výrazně levnější platforma by podle nás mohla tuhle bariéru zmenšit.

Cesta k tomu je ovšem dlouhá. Systém by musel projít klinickými zkouškami a certifikací, získat úhradu, sterilní protokoly a servisní zázemí. Personál by potřeboval nový výcvik. Žádné datum testů na lidech univerzita nezveřejnila a realisticky jde o horizont let.