ИИ революционизирует роботизированную хирургию благодаря новым технологическим достижениям

Медицинская робототехника сделала первые шаги в общей хирургии в 1980-х годах с появлением лапароскопических инструментов, что позволило проводить минимально инвазивные операции, уменьшающие размеры разрезов и сокращающие период восстановления пациентов. Эти первые системы повысили квалификацию хирургов и изменили область хирургии.

Сегодня искусственный интеллект (ИИ) привносит в операционную новое измерение точности и контроля. Однако, несмотря на эти достижения, роботизированные системы все еще ограничены узким кругом процедур - большинство операций по-прежнему проводятся традиционными методами, и многие пациенты упускают преимущества лучшей последовательности и результатов.

Поскольку медицинские технологии продолжают развиваться, как можно расширить применение искусственного интеллекта в хирургической робототехнике, чтобы оказать более широкое влияние на здравоохранение?

Увеличение потенциала рынка

Благодаря росту венчурных инвестиций в робототехнику и ускорению темпов цифровой трансформации за последние полдесятилетия робототехническая отрасль демонстрирует беспрецедентные результаты на рынке, причем замедление темпов роста не предвидится. Ранее в этом году компания Nvidia объявила о планах по увеличению инвестиций в развитие робототехники, что свидетельствует о позитивном прогнозе на будущее этого сектора. Аналогичные шаги других крупных игроков будут способствовать дальнейшему развитию робототехники за счет расширения сбора данных и машинного обучения, а также предоставления новых ресурсов и знаний.

Пионеры хирургической робототехники, в том числе Intuitive Surgical, Medtronic и Stryker, лидируют в области роботизированных операций в различных областях медицины. С момента запуска системы da Vinci для общей хирургии в 2000 году Intuitive Surgical продолжает совершенствовать свою роботизированную платформу, чтобы охватить кардиологические, бариатрические, гинекологические и торакальные операции. С ростом числа робот-ассистированных процедур хирургическая робототехника внедряется в системы здравоохранения быстрее, чем когда-либо. Например, в период с 2012 по 2018 год количество роботизированных операций в общей хирургии выросло на 738 %.

В перспективе потенциал рынка хирургической робототехники высок как никогда: по прогнозам, к 2026 году он вырастет более чем до 14 миллиардов долларов - по сравнению с чуть более чем 10 миллиардами долларов в 2023 году. Этот рост обусловлен расширением доступа к роботизированным операциям, прорывами в области автоматизации и цифровых технологий, а также появлением новых участников рынка, ориентированных на медицинские решения, основанные на искусственном интеллекте.

Подход Deep Tech

Глубокие технологии основаны на синергии различных дисциплин, объединяющих такие области, как искусственный интеллект, квантовые вычисления, биотехнологии и робототехника, чтобы открыть новую волну инноваций. Стартапы, применяющие глубокий технологический подход к хирургической робототехнике, создают перспективные решения, подобные тем, которые появляются в сфере медицинских технологий и улучшают доступ пациентов к важнейшим услугам. Благодаря дальнейшему развитию глубоких технологий хирургические процедуры в конечном итоге могут стать полностью автоматизированными, что значительно сократит необходимость вмешательства хирурга и расширит возможности лечения.

Новые глубокие технологические достижения в области хирургической робототехники могут оказать мощное глобальное воздействие. Учитывая, что, по оценкам, 5 миллиардов человек - почти две трети населения планеты - не имеют доступа к безопасной хирургии, эти инновации с использованием ИИ могут расширить доступность и помочь устранить пробелы в хирургической помощи.

Слияние искусственного интеллекта и хирургической робототехники

ИИ изменил то, как мы взаимодействуем с технологиями и друг с другом. За последние пять лет преобразования на основе ИИ ускорили развитие робототехники и расширили сферу ее применения в различных вертикалях, включая роботизированную хирургию.

Вот три ключевые области, в которых ИИ оказывает быстрое и значимое влияние:

1. Воплощенный ИИ

Технологии меняют то, как мы взаимодействуем с окружающей средой и друг с другом. Воплощенный ИИ - к которому относится все, от автономных транспортных средств до гуманоидных роботов, - означает интеграцию ИИ с физическими системами для решения сложных реальных задач. При внедрении в хирургическую робототехнику воплощенный ИИ способен внести долгосрочные улучшения в хирургические методы и уход за пациентами. Однако для разработки воплощенного ИИ требуется большое количество реальных данных для создания обучающих симуляторов, которые улучшают навыки ИИ и интерпретацию данных. До недавнего времени доступ к обширным обучающим данным был относительно ограничен. Сегодня, когда сектор инвестирует все больше средств в обучение моделей ИИ, наборы данных для симуляций быстро растут, что ускоряет развитие возможностей воплощенного ИИ.

2. Непрерывная обработка данных и руководство

Системы на базе ИИ могут обрабатывать и интерпретировать огромные объемы информации за считанные секунды - гораздо быстрее, чем человеческий мозг. Обучая модели на больших массивах данных, хирурги могут получать информацию, основанную на данных, еще до входа в операционную. Обучающие симуляции на основе ИИ дают серьезные преимущества: хирурги могут изучать данные тысяч предыдущих операций, чтобы выявить тенденции, отточить технику и добиться лучших результатов. Они также могут заранее прорепетировать редкие или сложные процедуры, сокращая длительный период обучения, связанный с освоением передовых хирургических навыков.

При использовании средств визуализации и визуализации в режиме реального времени данные, обработанные ИИ, могут улучшить процесс принятия решений хирургами во время операций. Предлагая действенные идеи, которые позволяют хирургам корректировать свой подход в середине процедуры, инструменты на основе ИИ помогают оптимизировать технику в режиме реального времени. Благодаря расширенной аналитике изображений и 3D-картам операционной зоны в режиме реального времени эти системы дают хирургам более четкое представление об операционном поле - наряду с живой обратной связью по поводу их движений. Платформы для роботизированной хирургии находятся на переднем крае интеграции этих инструментов в операционную с целью повышения точности и результативности хирургических операций.

Более того, платформы с искусственным интеллектом могут обеспечивать обратную связь после операции, анализируя работу хирурга, чтобы выявить сильные и слабые стороны и предложить пути улучшения. Эти системы также могут рекомендовать персонализированные планы лечения на основе истории болезни пациента и данных о конкретной процедуре. Благодаря интеграции обратной связи на протяжении всего хирургического пути - до, во время и после операции - ИИ могут повысить точность и эффективность работы за счет непрерывного обучения.

3. Повышение точности и аккуратности

Уровень квалификации хирургов часто сильно различается, на это влияют такие факторы, как место обучения и доступ к наставничеству. Например, офтальмология известна своей крутой кривой обучения - в среднем требуется около 15 лет обучения и практики, чтобы достичь пика эффективности. Учитывая рост численности пожилого населения и сокращение числа хирургов, необходимы новые решения для сокращения сроков обучения и стандартизации высококачественного обслуживания всех пациентов.

Внедрение в хирургию платформ с искусственным интеллектом не только поможет хирургам быстрее достичь мастерства, но и повысит точность и аккуратность операций, что в перспективе приведет к снижению стандартов для неоптимальных результатов. Полуавтономные и все более автономные функции в роботизированных системах могут отфильтровать естественное дрожание рук и улучшить контроль движений, что приводит к лучшим клиническим результатам. Кроме того, инструменты на основе искусственного интеллекта могут определять уникальную анатомию и подсказывать хирургу точные места разрезов и дальнейшие шаги - особенно при сложных операциях, - тем самым снижая количество ошибок благодаря улучшенному пространственному восприятию. В результате каждый хирург, использующий платформы с искусственным интеллектом, может обеспечить стабильно точное лечение.

При интеграции в хирургический рабочий процесс роботизированные системы с искусственным интеллектом предлагают бесценные знания, которые повышают качество работы как пациента, так и хирурга.

Заключение

ИИ по-прежнему будет играть важную роль в формировании будущего здравоохранения. Внедрение передовых инструментов ИИ во всех сферах здравоохранения, включая цифровой учет, диагностику, мониторинг состояния здоровья и хирургическую помощь, имеет огромное значение. Таким образом мы сможем повысить качество обслуживания как пациентов, так и медицинских работников.

В роботизированной хирургии ИИ ускоряет трансформацию технологий и расширяет доступ пациентов к надежному и высококачественному лечению. Дальнейший прогресс в области робототехники, искусственного интеллекта и автоматизации приведет к появлению новых приложений, которые поднимут планку стандартизированного лечения и обеспечат беспрецедентное качество и доступность медицинской помощи.