Nové chirurgické techniky a umelá inteligencia

Roboty a umelá inteligencia (AI) sa dnes bežne zúčastňujú chirurgických zákrokov. V skutočnosti by niektoré operácie boli takmer nemožné bez použitia robotov a AI. História používania tejto technológie však nie je príliš dlhá. Prvý chirurgický robot, Arthrobot , sa objavil v roku 1983. Napriek tomu použitie týchto život zachraňujúcich technológií znížilo počet chýb, zlepšilo výsledky, skrátil čas hojenia a vo všeobecnosti z dlhodobého hľadiska znížilo náklady na operáciu.

Vytváranie chirurgických návrhov

Celú myšlienku chirurgických návrhov môžete vidieť mnohými rôznymi spôsobmi. Umelá inteligencia by napríklad mohla analyzovať všetky údaje o pacientovi a poskytnúť chirurgovi návrhy na najlepšie prístupy, ktoré je možné použiť na základe záznamu konkrétneho pacienta. Chirurg by túto úlohu mohol vykonať, ale trvalo by to dlhšie a mohlo by dôjsť k chybám, ktoré AI neurobí. AI sa neunaví a neprehliadne veci; dôsledne zobrazuje všetky dostupné údaje vždy rovnakým spôsobom.

Bohužiaľ, aj s asistentom AI sa počas operácie stále stávajú prekvapenia, čo je miesto, kde prichádza do hry ďalšia úroveň návrhu. Podľa tohto článku, lekári teraz môžu mať prístup k zariadeniu, ktoré funguje na rovnakom princípe ako Alexa, Siri a Cortana (AI v zariadeniach, ktoré môžete mať vo svojom vlastnom dome). Nie, zariadenie nezoberie požiadavku lekára na prehrávanie hudby počas operácie, ale chirurg môže použiť zariadenie na lokalizáciu konkrétnych informácií bez toho, aby musel prestať. To znamená, že pacient získa výhodu v podobe druhého názoru na zvládnutie nepredvídaných komplikácií počas operácie. Nezabúdajte, že zariadenie v skutočnosti nerobí nič viac, než že sprístupňuje už existujúci výskum vytvorený inými lekármi ako odpoveď na požiadavky chirurga; nie je zahrnuté žiadne skutočné myslenie.

Pripraviť sa na operáciu tiež znamená analyzovať všetky tie vyšetrenia, na ktorých lekári trvajú. Rýchlosť je výhodou, ktorú má AI oproti rádiológovi. Produkty ako Enlitic , technológia hĺbkového učenia, dokáže analyzovať rádiologické skeny v priebehu milisekúnd – až 10 000-krát rýchlejšie ako rádiológ. Okrem toho je systém o 50 percent lepší pri klasifikácii nádorov a má nižšiu mieru falošne negatívnych výsledkov (0 percent oproti 7 percentám) ako ľudia. Ďalší produkt v tejto kategórii, Arterys , dokáže vykonať skenovanie srdca za 6 až 10 minút, a nie za obyčajnú hodinu. Pacienti tiež nemusia tráviť čas zadržiavaním dychu. Je úžasné, že tento systém získava niekoľko rozmerov údajov: 3-D anatómia srdca, rýchlosť prietoku krvi a smer prietoku krvi v tomto krátkom čase. Pozrite si toto video oTepny .

Asistencia chirurgovi

Väčšina robotických pomôcok pre chirurgov dnes chirurgovi skôr pomáha ako nahrádza. Prvý robotický chirurg, systém PUMA, sa objavil v roku 1986. Vykonal mimoriadne jemnú neurochirurgickú biopsiu, čo je nelaparoskopický typ operácie. Laparoskopická chirurgia je minimálne invazívna, pričom jeden alebo viacero malých otvorov slúži na poskytnutie prístupu k orgánu, ako je žlčník, na odstránenie alebo opravu. Prvé roboty neboli dostatočne zručné na to, aby túto úlohu zvládli.

Do roku 2000 poskytoval chirurgický systém da Vinci možnosť vykonávať robotickú laparoskopickú chirurgiu pomocou 3-D optického systému. Chirurg riadi pohyby robota, ale robot vykonáva skutočnú operáciu. Chirurg počas operácie sleduje displej s vysokým rozlíšením a môže skutočne vidieť operáciu lepšie, ako keby bol v miestnosti a vykonával úlohu osobne. Systém da Vinci tiež používa menšie otvory, než dokáže chirurg, čím sa znižuje riziko infekcie.

Najdôležitejším aspektom chirurgického systému da Vinci je však to, že nastavenie rozširuje pôvodné schopnosti chirurga. Napríklad, ak sa chirurg počas časti procesu trochu trasie, chirurgický systém da Vinci otrasy odstráni – podobne ako funkcie proti otrasom fungujú pri fotoaparáte. Systém tiež vyhladzuje vonkajšie vibrácie. Nastavenie systému tiež umožňuje chirurgovi vykonávať extrémne jemné pohyby – jemnejšie, ako môže natívne vykonávať človek, vďaka čomu je operácia oveľa presnejšia, ako by chirurg mohol vykonať sám.

Chirurgický systém da Vinci je komplexné a mimoriadne flexibilné zariadenie. FDA ho schválila pre pediatrické aj dospelé operácie nasledujúcich typov:

• Urologické operácie
• Všeobecné laparoskopické operácie
• Všeobecné nekardiovaskulárne torakoskopické operácie
• Torakoskopicky asistované kardiotomické postupy

Pointou za zahrnutím celého tohto lekárskeho žargónu je, že chirurgický systém da Vinci môže vykonávať mnoho úloh bez priameho zapojenia chirurga. V určitom bode sa robotickí chirurgovia stanú autonómnejšími, vďaka čomu budú ľudia počas operácie ešte ďalej od pacienta. V budúcnosti do čistej miestnosti s pacientom skutočne nikto nevstúpi, čím sa pravdepodobnosť infekcie zníži takmer na nulu. Môžete si prečítať viac o chirurgickom systéme da Vinci .

Nahradenie chirurga monitorovaním

V Star Wars vidíte robotických chirurgov, ktorí neustále opravujú ľudí. V skutočnosti by vás mohlo zaujímať, či sú k dispozícii ľudskí lekári. Teoreticky by roboty mohli v budúcnosti prevziať niektoré typy operácií, no do tejto možnosti je ešte veľmi ďaleko. Roboty by museli značne pokročiť v porovnaní s priemyselnými aplikáciami, ktoré dnes nájdete. Dnešné roboty sú sotva autonómne a pri nastavovaní vyžadujú ľudský zásah.

© Shutterstock/MONOPOLY919

Umenie chirurgie pre roboty však robí pokroky. Napríklad inteligentný tkanivový autonómny robot (STAR) predčil ľudských chirurgov pri šití prasačieho čreva. Lekári dohliadali na STAR počas operácie, ale robot v skutočnosti vykonával úlohu sám, čo je obrovský krok vpred v robotickej chirurgii. Toto video je celkom informatívne o tom, kde sa operácia deje.