مقابلات
الدكتور جيمس تيودور، MD، نائب الرئيس للاستخبارات الاصطناعية في XCath – سلسلة المقابلات
الدكتور جيمس تيودور، MD، يترأس دمج الذكاء الاصطناعي في أنظمة الروبوتات في XCath. مدفوعًا بشغف الالتقاء بين التكنولوجيا والطب، يوازن بدافع بين أدوار lui كأخصائي أشعة، وأستاذ مساعد في قسم الأشعة في كلية الطب بجامعة بايلور، وباحث في مجال الذكاء الاصطناعي.
تأسست XCath في عام 2017، وهي شركة ناشئة تركز على التقدم في مجال الروبوتات الطبية، والنانو روبوتات، وعلوم المواد. وتطوير أنظمة روبوتات القسطرة القابلة للتوجيه و أسلاك التوجيه القابلة للتوجيه ل治療 أمراض الأوعية الدموية في المخ وأمراض خطيرة أخرى.
دكتور تيودور، ما الذي أثار اهتمامك في البداية بالتقاطع بين الذكاء الاصطناعي والطب، خاصة في مجال الأشعة؟
في عام 2016، عندما كنت أبدأ فترة تدريبي في الأشعة، هزمت AlphaGo من ديب مايند بطل العالم في لعبة غو لي سيدول. قدرة AlphaGo على ضغط وتجريد التعقيدات الهائلة للعبة غو، والتي تضم أكثر من مواقع اللوحة الممكنة من الذرات في الكون المرئي، ألقت عليّ سحرها. متحمسًا بإمكانيات الذكاء الاصطناعي في تحويل الأشعة والطب ككل، غطست رأسًا في الذكاء الاصطناعي. خلال فترة التدريب، كنت أقضي أمسي و عطلات نهاية الأسبوع في مشاريع الذكاء الاصطناعي.
يمكنك أن告诉نا المزيد عن رحلتك من المدرسة الطبية إلى أن تصبح نائب الرئيس للذكاء الاصطناعي في XCath؟ ما الذي دفعك لمتابعة دمج الذكاء الاصطناعي في الروبوتات الطبية؟
مسار مسيرتي المهنية اتخذ بعض المنحنيات غير المتوقعة. بعد انتهائي من تدريب الأشعة، كنت أريد أن أخصص المزيد من الوقت للذكاء الاصطناعي وتطبيقاته التجارية. انضممت إلى شركة روبوتات اللياقة البدنية، التي أسسها إدواردو فونسيكا، الذي هو الآن الرئيس التنفيذي لشركة XCath. كانت هذه تجربة تشكيلية، لكنني لم أتوقع أن تؤدي إلى علاج السكتة الدماغية بالروبوتات التليروبوتية.
حوالي عقد من الزمن، حدثت ثورة في رعاية السكتة الدماغية الحادة. كان معيار الرعاية في السابق دواء يسمى tPA الذي كان يكسّر الخثرة. في عام 2015، أظهرت التجارب السريرية تفوق إزالة الخثرة مباشرة من الشرايين المخية عن طريق توجيه أسلاك دقيقة وقسطرة داخل الأوعية الدموية، وهو إجراء يسمى الثرومبكتومي الميكانيكي. على الرغم من أن الإجراء كان فعالًا بشكل ملحوظ للسكتات الدماغية الكبيرة، إلا أن أقل من 40% من سكان الولايات المتحدة لديهم إمكانية الوصول إليه. هناك عدد محدود من مراكز السكتة الدماغية، وعادة ما تقتصر على المناطق الحضرية، التي لديها أخصائيون يمكنهم أداء الإجراء. على الصعيد العالمي، الإحصائيات أكثر يأسًا: أقل من 3% من العالم لديهم إمكانية الوصول.
مهمة XCath هي زيادة الوصول إلى الثرومبكتومي الميكانيكي بنموذج مركز وطرف، حيث يمكن للأخصائيون تقديم رعاية سكتة دماغية خبيرة من على بعد مع روبوتات تليروبوتية موزعة في المناطق التي لا تتوفر فيها.
سألني إدواردو كيف يمكن للذكاء الاصطناعي تعزيز سلامة نظام التليروبوت. كنت così مهتمًا أنني قضيت بضعة أسابيع في البحث، وشاركت في محادثات مع أخصائيي التداخل، وتعلمت عن الروبوت التليروبوتي.
كيف ساهمت تجاربك كأخصائي أشعة أكاديمي في نهجك لدمج الذكاء الاصطناعي في الأجهزة الطبية؟
تعليم طلاب الأشعة حادّ我的 قدرة على شرح الأفكار المعقدة بوضوح، وهو ما هو ضروري عند جسر الفجوة بين تقنية الذكاء الاصطناعي وتطبيقاتها في العالم الحقيقي في مجال الرعاية الصحية. كما أنه يحافظ على اتصالي مع التحديات التي يواجهها الأطباء، مما يساعدني على تصميم حلول الذكاء الاصطناعي التي تكون عمليًا وسهلة الاستخدام.
كما نائب الرئيس للذكاء الاصطناعي في XCath، ما هي بعض التحديات الرئيسية التي واجهتها عند دمج الذكاء الاصطناعي في أنظمة الروبوتات في XCath؟ كيف تغلبت عليها؟
دمج الذكاء الاصطناعي في روبوتات الجراحة يطرح تحديًا على شكل U. أكبر الصعوبات تكمن في البداية – الحصول على البيانات وإدارتها – وفي النهاية – دمجها في حزمة برامج مدمجة. بالمقارنة، تدريب نماذج الذكاء الاصطناعي هو أمر نسبيًا بسيط.
الحصول على بيانات طبية هو تحدي، لكننا تمكنا من建立 شراكات ممتازة لمشاركة الصور. تنفيذ النماذج للاستخدام السريري يتطلب تنسيق جهود فرق متعددة، بما في ذلك فرق الذكاء الاصطناعي، والجودة، والبرمجيات، وواجهة المستخدم، ومهندسي الروبوتات، مع التحقق المستمر مع الفريق السريري أن الحل فعال ومؤثر. مع العديد من القطع المتحركة، يعتمد النجاح في النهاية على وجود فرق مخصصة وعالي الأداء تتواصل بانتظام وفعالية.
يمكنك أن تشرح كيف يعزز الذكاء الاصطناعي قدرات أنظمة الروبوتات القسطرة في XCath؟ ما دور الذكاء الاصطناعي في تحسين النتائج الصحية للمرضى؟
خوارزميات الذكاء الاصطناعي يمكن أن تخدم كأستاذ ومساعد دائم، مما يقلل من الحمل الإدراكي ويرفع جميع المرضى لتقديم رعاية من الدرجة الأولى. يمكن للذكاء الاصطناعي تقديم تعليقات أثناء وبعد الجراحة، مما يسرع عملية التدريب واعتماد أنظمة الروبوتات القسطرة. نهدف إلى جعل النظام فعالًا وممكنًا لدرجة أن أخصائيي الأوعية الدموية الآخرون مثل أخصائيي الأشعة التداخلية وأخصائيي القلب التداخلي يمكن تدريبهم على تقديم رعاية السكتة الدماغية الحادة بالروبوت.
علاوة على ذلك، يمكن للخوارزميات المدمجة محليًا تقديم مستوى إضافي من السلامة من الهجمات الإلكترونية واختراقات الشبكة لأنها تتنبأ بمسار الإجراء المتوقع ويمكنها إيقاف الإجراء في حالة غير متوقعة.
في النهاية، لا نريد أن نأخذ السيطرة من الأخصائيين، ولكن تعزيز قدراتهم بحيث يمكن لكل مريض أن يكون واثقًا من حصوله على رعاية من الدرجة الأولى.
كيف تعالج تقنية XCath القائمة على الذكاء الاصطناعي تعقيدات الملاحة في الأوعية الدموية البشرية أثناء إجراءات القسطرة؟
نظام الروبوتات القسطرة في XCath يمثل تقدمًا كبيرًا في الطب الدقيق، مصممًا للملاحة في الأوعية الدموية البشرية بدقة تصل إلى ما دون الميليمتر. نظامنا مصمم لتقليل تباين الإجراء وتحسين التحكم في أجهزة القسطرة المختلفة من خلال وحدة تحكم متكاملة.
علاوة على ذلك، نظام XCath ElectroSteer Deflectable Guidewire، وهو أول سلك توجيه قابل للتوجيه إلكترونيًا في العالم، يتميز بنهاية قابلة للتوجيه مصممة للملاحة في تشريح الأوعية الدموية المعقدة والزوايا الصعبة.
سوف يعزز الذكاء الاصطناعي قدرات الملاحة بخوارزميات الرؤية الحاسوبية والتخطيط المدمجة محليًا. تلعب هذه النماذج دورًا حاسمًا في تقليل الحمل الإدراكي على الأخصائيين أثناء الإجراءات من خلال المساعدة في تحليل الصور وتحسينها في الوقت الفعلي وتوفير الحماية من خلال الاستقلالية المتوازية.
حققت XCath مؤخرًا إنجازًا كبيرًا مع أول демонстрация لتليروبوتيك ميكانيكي في العالم. يمكنك أن تشاركنا رؤيتك حول دور الذكاء الاصطناعي في هذا الإجراء الرائد؟
استخدمنا إصدارًا سابقًا من الروبوت لهذا الإنجاز الرائد، لذلك لم يلعب الذكاء الاصطناعي دورًا. ومع ذلك، إنه إنجاز رائع يؤسس الأساس لدمج الذكاء الاصطناعي في إجراءات التليروبوتيك في المستقبل.
في هذا الإجراء الحي، قام الدكتور فيتور بيريرا بإجراء عملية ثرومبكتومي ميكانيكي من أبوظبي على مريض محاكي في كوريا الجنوبية، وأزال خثارة في الدماغ في دقائق. كنا مسرورين جدًا بنتائج демонстраção التليروبوتيك، والتي وجدت تأخيرًا منخفضًا وارتباطًا موثوقًا بين وحدة التحكم الروبوتية في أبوظبي والجهاز الروبوتي في كوريا الجنوبية. نتوقع شبكات إقليمية روبوتية تليروبوتيك، ولكننا ذهبنا إلى حد لتحديد قدرات التكنولوجيا.
ما رأيك في مستقبل الجراحة التليروبوتيكية في علاج الحالات العصبية الوعائية الحادة، وكيف تستعد XCath لقيادة هذا المجال؟
من الصعب تبرير ضرورة الجراحة التليروبوتيكية في العديد من السيناريوهات الطبية، خاصة عندما يكون الجراح متاحًا أو يمكن نقل المريض. ومع ذلك، في سياق علاج السكتة الدماغية، حيث كل دقيقة تحسب، والخلايا العصبية تفقد بسرعة، تصبح التداخلات التليروبوتيكية حاسمة.
XCath موضعة بشكل فريد لتطوير الجراحة التليروبوتيكية، مع التركيز في البداية على علاج السكتة الدماغية. نهجنا يعالج الحاجة الحرجة للتداخل السريع في المناطق التي تفتقر إلى رعاية متخصصة. بمجرد أن ننجح في تحقيق هذا التحدي، أعتقد أنه سوف يفتح الطريق ل حلول تليروبوتيكية في حالات الطوارئ الطبية الحساسة للوقت الأخرى. بالإضافة إلى ذلك، نظرًا للدقة القصوى للتحكم الروبوتي، هناك إمكانية لاستخدام الروبوت محليًا لأداء جراحات صعبة تقنيًا، مثل إصلاح الأورام.
أين ترى مستقبل الذكاء الاصطناعي في مجال الرعاية الصحية، خاصة فيما يتعلق بأنظمة الروبوتات والإجراءات الجراحية التي تتم بثقوب صغيرة؟
الذكاء الاصطناعي لديه إمكانيات هائلة لتحويل مجال الرعاية الصحية. موجة التطبيقات الأولى للذكاء الاصطناعي ركزت في الغالب على تحسين التriage والكفاءة. لقد شهدنا تقدمًا كبيرًا في مجال الأشعة، خاصة في إشارة الحالات العاجلة أو تلقائية الحصول على القياسات. أنا أيضًا متحمس لتوثيق السجلات الطبية الآلي. تحدي حالي هو أن الأطباء يقضون المزيد من الوقت في توثيق أمام الكمبيوتر أكثر من التفاعل مع المرضى. أتوقع تطوير أنظمة يمكنها توثيق تفاعلات المرضى أو الجراحة في الوقت الفعلي، مما يحرر وقتًا قيمًا للأطباء. في مجال الروبوتات، سيلعب الذكاء الاصطناعي دورًا حاسمًا في المساعدة والتدقيق، مما يحسن من συνέิภาพ و جودة الرعاية.
في المستقبل القريب، سيعزز الذكاء الاصطناعي، ولكن لن يُستبدل بالجراحين. تنفيذ الاستقلالية المتوازية في أنظمة الروبوتات سيعزز بشكل كبير من سلامة و كفاءة الإجراءات.
كشخص متورط深ًا في أبحاث الذكاء الاصطناعي، ما التطورات التي تظن أنها سيكون لها أكبر تأثير على تطوير الأجهزة الطبية خلال العقد القادم؟
في السنوات القليلة الماضية، شهدنا موجة من نماذج التعلم العميق الخاضعة للإشراف التي حصلت على موافقة إدارة الأغذية والأدوية وبدأت في تحقيق وعودها بتحويل مجال الرعاية الصحية. من المحتمل أن تسود تطبيقات الذكاء الاصطناعي التوليدي السنوات القليلة القادمة. بالمقارنة، الذكاء الاصطناعي الوكيل في مرحلة الطفولة، ولكنه يحمل وعدًا أكبر. مع تطور الذكاء الاصطناعي بسرعة، من المحتمل أن نرى أنظمة متعددة الوكلاء التي يمكنها تشخيص وعلاج في الوقت الفعلي. سيكون هناك عقبات تنظيمية إضافية لهذه الوكلاء الذين أعمالهم غير شفافة و احتمالية. ومع ذلك، الحاجة العالمية ستحفز الطلب على تبنيها. في رواندا، تستخدم شركة Zipline طائرات بدون طيار لتسليم الإمدادات الطبية الأساسية في دقائق حول البلاد. بشكل مماثل، في الأماكن التي تفتقر إلى الموارد الطبية، معادلة المخاطر والمنافع مختلفة و من المحتمل أن تؤدي إلى تخطى العالم المتقدم في نشر أجهزة الذكاء الاصطناعي الطبية متعددة الوكلاء.
شكرًا على المقابلة الرائعة، القراء الذين يرغبون في معرفة المزيد يمكنهم زيارة XCath.
