هوش مصنوعی ابزاری را برای بهبود عملکرد جراح ارائه می دهد

هنگامی که جراحان آموزش می بینند، معمولاً به نظارت پزشکان با تجربه تری نیاز دارند که می توانند آنها را در مورد تکنیک خود راهنمایی کنند. این ممکن است به دلیل یک سیستم هوش مصنوعی جدید که توسط محققان Caltech و Keck Medicine از متخصصان اورولوژی USC ایجاد شده است، تغییر کند که هدف آن ارائه بازخورد ارزشمند به جراحان در مورد کیفیت کارشان است.

هدف سیستم جدید هوش مصنوعی جراحی (SAIS) ارائه ارزیابی‌های عملکرد عینی به جراحان است که می‌تواند کار آنها و در نتیجه، نتایج بیمارانشان را بهبود بخشد. هنگامی که یک ویدئو از یک روش جراحی ارائه می شود، SAIS می تواند تشخیص دهد که چه نوع جراحی در حال انجام است و با چه کیفیتی توسط جراح اجرا شده است.

این سیستم از طریق یک سری مقالات در مجلات معرفی شد مهندسی زیست پزشکی طبیعت، npj پزشکی دیجیتال، و پزشکی ارتباطات، که به طور همزمان در پایان مارس 2023 منتشر شد.

آنیما آناندکومار، پروفسور محاسبات و علوم ریاضی برن و نویسنده ارشد این مطالعات می‌گوید: «در محیط‌های پر خطر مانند جراحی رباتیک، جایگزینی جراحان انسانی در کوتاه‌مدت برای هوش مصنوعی واقعی نیست. در عوض، ما پرسیدیم که چگونه هوش مصنوعی می‌تواند نتایج جراحی را برای بیماران به طور ایمن بهبود بخشد، و از این رو، تمرکز ما بر بهتر و موثرتر کردن جراحان انسانی از طریق هوش مصنوعی است.

SAIS با استفاده از حجم زیادی از داده های ویدئویی که توسط متخصصان پزشکی حاشیه نویسی شده بود آموزش داده شد. عملکرد جراحان تا سطح حرکات مجزای فردی ارزیابی شد، به عنوان مثال، نگه داشتن یک سوزن، هدایت آن از طریق بافت، و خارج کردن آن از بافت. پس از آموزش، SAIS وظیفه بررسی و ارزیابی عملکرد جراحان را در طول طیف وسیعی از روش‌ها با استفاده از ویدئو از بیمارستان‌های مختلف بر عهده گرفت.

Dani Kiyasseh، نویسنده ارشد این مطالعات، محقق سابق فوق دکترا در Caltech و اکنون مهندس ارشد هوش مصنوعی در Vicarious Surgical می گوید: SAIS پتانسیل ارائه بازخورد دقیق، سازگار و مقیاس پذیر را برای جراح دارد. به گفته محققان، امید این است که SAIS به جراحان راهنمایی کند که چه مهارت هایی باید بهبود یابد.

برای اینکه این ابزار برای جراحان ارزشمندتر شود، این تیم توانایی هوش مصنوعی را برای توجیه ارزیابی های مهارتی خود توسعه دادند. هوش مصنوعی اکنون می‌تواند جراحان را در مورد سطح مهارت‌هایشان آگاه کند و با اشاره به کلیپ‌های ویدیویی خاص، بازخورد دقیقی در مورد منطق خود برای انجام این ارزیابی ارائه دهد.

کیاسه می‌گوید: «ما توانستیم نشان دهیم که چنین توضیحات مبتنی بر هوش مصنوعی اغلب با توضیحاتی که جراحان در غیر این صورت ارائه می‌کردند، همسو هستند. “توضیحات مبتنی بر هوش مصنوعی می تواند راه را برای ارائه بازخورد زمانی که جراحان همتا بلافاصله در دسترس نیستند هموار کند.”

در اوایل، محققانی که SAIS را آزمایش کردند، خاطرنشان کردند که یک سوگیری ناخواسته در سیستم رخ می‌دهد که در آن هوش مصنوعی گاهی جراحان را کمتر یا بیشتر از آنچه که تجربه آن‌ها تنها بر اساس تجزیه و تحلیل حرکات کلی آنها نشان می‌دهد، مهارت‌های کم و بیش مهارت می‌دهد. برای رسیدگی به این موضوع، محققان سیستم هوش مصنوعی را راهنمایی کردند تا منحصراً بر جنبه‌های مربوط به فیلم جراحی تمرکز کند. محدود کردن تمرکز، تعصب را که محققان همچنان به آن رسیدگی می کنند، کاهش داد، اگرچه حذف نشد.

اندرو هانگ، متخصص اورولوژی با پزشکی Keck از USC و دانشیار اورولوژی در دانشکده پزشکی کک از USC می گوید: «بازخورد جراحی مشتق شده از انسان در حال حاضر عینی و مقیاس پذیر نیست. بازخورد مشتق شده از هوش مصنوعی، مانند آنچه که سیستم ما ارائه می دهد، فرصت بزرگی برای ارائه بازخورد عملی به جراحان است.