Ένας ερευνητής του Πανεπιστημίου της Οκλαχόμα και ένας χειρουργός στο OU Health, με έδρα την Οκλαχόμα Σίτι, είχαν ένα όραμα που αφορούσε τις χειρουργικές επεμβάσεις. Ποιο ήταν αυτό; Να χρησιμοποιήσουν AI για να απεικονίσουν τα δεδομένα μιας τρισδιάστατης αξονικής τομογραφίας κατά τη διάρκεια μιας χειρουργικής επέμβασης. Η αποστολή ήταν να βελτιώσει κάθε χειρουργική επέμβαση.
Δείτε επίσης: Η νέα ανακάλυψη του AI μπορεί να προκαλέσει ιατρική επανάσταση
Το πρόβλημα
“Σε σύγκριση με έναν πιλότο που πετάει ένα αεροπλάνο ή ακόμα και έναν απλό χρήστη των Google Maps όταν πήγαινε στη δουλειά του, οι χειρουργοί έχουν τα όργανά τους κρεμασμένα στον τοίχο που βρίσκεται πίσω τους”, δήλωσε ο Mohammad Abdul Mukit, φοιτητής MS στο «electrical and computer engineering» στο Πανεπιστήμιο της Οκλαχόμα και πτυχιούχος και ερευνητής. Η έρευνά του επικεντρώνεται σε εφαρμογές computer vision, εκτεταμένης πραγματικότητας (extended reality) και τεχνητής νοημοσύνης (AI) σε ιατρικές χειρουργικές επεμβάσεις.
Οι χειρουργοί σήμερα πρέπει να κάνουν αυστηρό χειρουργικό σχεδιασμό, να απομνημονεύσουν τις ιδιαιτερότητες κάθε μοναδικού περιστατικού και να γνωρίζουν όλα τα απαραίτητα βήματα για να εξασφαλίσουν την ασφαλέστερη δυνατή χειρουργική επέμβαση. Στη συνέχεια, εμπλέκονται σε πολύπλοκες διαδικασίες για αρκετές ώρες, χωρίς συσκευές στόχευσης ή τοποθέτησης ή οθόνες που τοποθετούνται στο κεφάλι για να τους βοηθήσουν.
“Πρέπει να αισθάνονται το δρόμο τους προς τον στόχο τους και ελπίζουν ότι όλα πάνε όπως τα είχαν προγραμματίσει”, δήλωσε ο Mukit. “Μέσα από την έρευνά μας, στοχεύουμε να αλλάξουμε αυτή τη διαδικασία για πάντα. Φτιάχνουμε τα “Google Maps για χειρουργικές επέμβασεις”.
Δείτε επίσης: Ο Elon Musk ανακοινώνει την Tesla AI Day στις 19 Αυγούστου
Πρόταση
Για να μετατρέψουν αυτό το όραμα σε πραγματικότητα, ο Mukit και ο πλαστικός και επανορθωτικός χειρουργός OU Health Dr. Christian El Amm συνεργάζονται από το 2019. Αυτό το ταξίδι, ωστόσο, ξεκίνησε το 2018, με τη συνεργασία του El Amm με την εταιρεία ενεργειακής τεχνολογίας Baker Hughes.
Η BH ειδικεύεται στη χρήση augmented reality/mixed reality και σάρωσης υπολογιστικής τομογραφίας για τη δημιουργία τρισδιάστατων ανακατασκευών δειγμάτων βράχου. Για τους γεωλόγους και τις εταιρείες πετρελαίου και φυσικού αερίου, αυτή η απεικόνιση είναι εξαιρετικά χρήσιμη επειδή τους βοηθά να προγραμματίζουν και να εκτελούν αποτελεσματικά εργασίες γεώτρησης.
Αυτή η τεχνολογία τράβηξε την προσοχή του El Amm. Οραματίστηκε ότι αυτή η τεχνολογία, σε συνδυασμό με την τεχνητή νοημοσύνη (AI), θα μπορούσε να του επιτρέψει να απεικονίσει δεδομένα τρισδιάστατης αξονικής τομογραφίας κατά τη διάρκεια μιας χειρουργικής επέμβασης. Αυτό θα μπορούσε επίσης να χρησιμοποιηθεί για να δει τα βήματα που είχε προγραμματίσει κατά τη διάρκεια της χειρουργικής επέμβασης, χωρίς να χάσει ποτέ τον ασθενή από τα μάτια του.
Ωστόσο, αρκετές βασικές προκλήσεις έπρεπε να λυθούν για να ετοιμαστεί ένα πρωτότυπο σύστημα μικτής πραγματικότητας για χρήση στις χειρουργικές επεμβάσεις.
Αυτό ήταν ένα σύνθετο έργο engineering που έγινε σε πολύ σύντομο χρονικό διάστημα. Αφού ολοκληρώθηκε αυτό το πρωτότυπο, η ομάδα είχε καλύτερη κατανόηση των περιορισμών μιας τέτοιας εγκατάστασης και της ανάγκης για ένα καλύτερο σύστημα.
Οι χειρουργοί δεν μπορούν να μολύνουν τα χέρια τους αγγίζοντας έναν υπολογιστή για έλεγχο του συστήματος. Η ομάδα συνειδητοποίησε ότι ένα νέο, πιο βολικό και απρόσκοπτο σύστημα ήταν απαραίτητο.
“Ξεκίνησα να εργάζομαι για την κατασκευή ενός καλύτερου συστήματος από το μηδέν το 2019, μόλις τελείωσε η επίσημη συνεργασία με την BH”, δήλωσε ο Mukit. “Έκτοτε, έχουμε μεταφέρει τις περισσότερες από τις βασικές εργασίες στην ίδια την οθόνη που τοποθετείται στο κεφάλι στου γιατρού.”
“Αναπτύξαμε την “παρακολούθηση χωρίς δείκτες”, η οποία επιτρέπει την τοποθέτηση της αξονικής τομογραφίας ή άλλων εικόνων χρησιμοποιώντας τεχνητή νοημοσύνη αντί για δυσκίνητους δείκτες που θα έκαναν την καθοδήγηση”, πρόσθεσε. “Στη συνέχεια εξαλείψαμε την ανάγκη για οποιαδήποτε χειροκίνητη βαθμονόμηση κάμερας.”
Τέλος, πρόσθεσαν και φωνητικές εντολές. Σταδιακά, αυτό εμπλούτισε το σύστημα με διάφορα χρήσιμα χαρακτηριστικά και οδήγησε σε μοναδικές καινοτομίες.
Δείτε επίσης: Μπορεί το AI να βαθμολογήσει το επόμενο σας τεστ;
Αποτελέσματα
Ο El Amm έχει αρχίσει να χρησιμοποιεί τη συσκευή κατά τη διάρκεια χειρουργικών επεμβάσεων για να βελτιώσει την ασφάλεια και την αποτελεσματικότητα των σύνθετων ανακατασκευών. Πολλοί από τους ασθενείς του έρχονται σε αυτόν για κρανιοπροσωπική αποκατάσταση μετά από τραυματισμό ή παραμορφώσεις.
Μέχρι στιγμής, έχει χρησιμοποιήσει τη συσκευή σε αρκετά περιστατικά, συμπεριλαμβανομένης της ανακατασκευής του αυτιού ενός ασθενούς.
Σε μια άλλη χειρουργική επέμβαση, η οποία απαιτούσε μια ανακατασκευή 18 σταδίων του προσώπου, η συσκευή έκανε overlaid την αξονική τομογραφία του ασθενούς πάνω από τα πραγματικά του οστά.
Πηγή πληροφοριών: healthcareitnews.com
