Tohtori James Tudor, MD, XCathin AI:n varapuheenjohtaja – Haastattelusarja

Tohtori James Tudor, MD, johtaa AI:n integroimista XCathin robotti-järjestelmiin. Teknologian ja lääketieteen yhdistymisestä innostunut hän tasapainottaa intohimoisesti roolejaan harjoittelijana, Baylorin lääketieteellisen korkeakoulun apulaisprofessorina ja AI-tutkijana.

Xcath on vuonna 2017 perustettu startup, joka keskittyy lääketieteellisen robotiikan, nanorobotiikan ja materiaalitieteen edistymiseen. Yritys kehittää seuraavan sukupolven endovaskulaarisia robotti-järjestelmiä ja ohjattavia johtimia, joilla hoidetaan aivoverenkierto-onkelmia ja muita vakavia lääketieteellisiä oireita.

Tohtori Tudor, mitä alun perin herätti kiinnostuksesi AI:n ja lääketieteen leikkauspisteessä, erityisesti radiologian alalla?

Vuonna 2016, kun aloitin radiologian harjoittelun, DeepMindin AlphaGo voitti maailmanmestari Go-pelaajan Lee Sedolin. AlphaGo:n kyky tiivistää ja abstraktoida Go-pelin laajan kompleksisuuden, joka on peli, jolla on enemmän mahdollisia pelitilanteita kuin atomeja havaittavissa maailmankaikkeudessa, kiehtoi mieltäni. Innostuneena AI:n potentiaalista muuttaa radiologiaa ja lääketiedettä kokonaisuutena, sukelsin AI:hin pää edellä. Harjoittelun aikana vietin iltoja ja viikonloppuja tekemällä AI-projekteja.

Voitko kertoa enemmän matkastasi lääketieteellisestä koulusta XCathin AI:n varapuheenjohtajaksi? Mitä motivoi sinua integroimaan AI:ta terveydenhuollon robotti-järjestelmiin?

Uran polku on ollut jonkin verran odottamaton. Valmistuttuani radiologian harjoittelusta halusin omistaa enemmän aikaa AI:lle ja sen kaupallisille sovelluksille. Liityin kuntoilurobottiin, jonka perustaja Eduardo Fonseca on nyt XCathin toimitusjohtaja. Se oli muovaava kokemus, mutta en koskaan odottanut, että se johtaisi aivoverenkierto-onkelioiden hoidossa käytettävien endovaskulaaristen telerobottien kehittämiseen.

Noin vuosikymmen sitten tapahtui vallankumous akuutin aivoverenkierto-onkelioiden hoidossa. Hoitostandardi oli lääke, joka hajotti verihyytyn. Vuonna 2015 kliiniset kokeet osoittivat suoran verihyytyn poistamisen etuoikeutetun aseman suurten verisuonten aivoverenkierto-onkelmissa navigoimalla pieniä johtimia ja katetteja verisuonten sisällä, prosessi jota kutsutaan mekaaniseksi trombektomiaksi. Vaikka menettely on merkittävästi tehokas suurten verisuonten aivoverenkierto-onkelmissa, vähemmän kuin 40% Yhdysvaltain väestöstä pääsee siihen käsiksi. On rajoitettu määrä aivoverenkierto-onkelioiden hoitoon erikoistuneita keskuksia, yleensä kaupunkialueilla, joilla on erikoislääkäri, joka voi suorittaa menettelyn. Maailmanlaajuisesti tilastot ovat vielä surkeammat: vähemmän kuin 3% maailman väestöstä pääsee siihen käsiksi.

Xcathin tehtävänä on lisätä pääsy mekaaniseen trombektomiaan solmukeski-järjestelmällä, jossa erikoislääkärit voivat tarjota asiantuntija-apua etäältä endovaskulaarisilla teleroboteilla, jotka on käyttöönotettu alueille, joilla ei ole pääsyä.

Eduardo kysyi minulta, miten AI voisi parantaa telerobotti-järjestelmän turvallisuutta. Olin niin utelias, että viettämin iltoja ja viikonloppuja tutkimalla ja keskustelemalla interventiolääkäreiden kanssa ja opiskellen telerobottia. Tehtävä ja mahdollinen humanitaarinen vaikutus ovat niin vakuuttavia, että minun oli vastattava tähän kutsuun.

Miten kokemuksesi akateemisena radiologina muovasivat lähestymistäsi AI:n integroimiseen lääketieteellisiin laitteisiin?

Radiologian opettaminen on terännyt kykyäni selittää monimutkaisia ajatuksia selkeästi, mikä on avainasemassa siltaamassa AI-tekniikan ja sen käytännön soveltamisen terveydenhuollossa. Se myös pitää minut maanpinnalla kliinikoille kohtuullisissa haasteissa, joiden avulla suunnittelen AI-ratkaisuja, jotka ovat kliinisesti käytännöllisiä ja käyttäjäystävällisiä.

Kuvaileeko XCathin AI:n varapuheenjohtajana kohtasi joitakin avainhaasteita AI:n integroimisessa XCathin robotti-järjestelmiin? Miten ylitit nämä haasteet?

AI:n integroiminen kirurgisiin robottiin esittää U-kirjaimen muotoisen haasteen. Suurimmat vaikeudet ovat alussa – tietojen hankinta ja hallinta – ja lopussa – integroiminen upotettuun ohjelmistopakettiin. Vertailussa itse AI-mallien koulutus on suhteellisen suoraviivainen.

Lääketieteellisen datan hankkiminen on haastavaa, mutta onneksi pystyimme perustamaan erinomaiset kuvien jakamispartnersuhteet. Mallien toteuttaminen kliinisessä käytössä vaatii useiden tiimien, mukaan lukien AI, laatu, ohjelmisto, UI/UX ja robotti-insinöörien, yhteistyötä, samalla kun jatkuvasti vahvistetaan kliinisen tiimin kanssa, että ratkaisu on hyödyllinen ja tehokas. Monien liikkuva osien kanssa menestys riippuu lopulta omistautuneista, korkean suorituskyvyn tiimeistä, jotka viestivät usein ja tehokkaasti.

Voitko selittää, miten AI parantaa XCathin endovaskulaarisen robotti-järjestelmän kykyjä? Mikä on AI:n rooli potilaiden tulosten parantamisessa?

AI-algoritmit voivat toimia jatkuvana opettajana ja avustajana, vähentäen kognitiivista kuormitusta ja nostaa kaikki tarjoajat maailmanluokan hoitoon. AI voi tarjota intra- ja postoperatiivista palautetta, kiihdyttäen endovaskulaarisen robotiikan koulutus- ja omaksumisprosessia. Tavoittelemme tehdä järjestelmästä niin tehokkaan ja saatavilla olevan, että muut intravaskulaariset erikoislääkärit, kuten interventioradiologit ja interventiokardiologit, voivat koulutuksen avulla tarjota akuutin aivoverenkierto-onkelioiden hoitoa robotin avulla.

Lisäksi paikallisesti upotetut algoritmit voivat tarjota ylimääräisen turvallisuuden tietoverkkohyökkäyksiltä ja verkkovirheiltä, koska ne ennustavat odotetun menettelyn polun ja voivat hälyttää ja keskeyttää menettelyn, jos odottamaton tapahtuu.

Lopulta emme halua ottaa valtaa interventiolääkäriltä, vaan täydentää heidän kykyjään, jotta jokainen potilas voi olla varma, että he saavat maailmanluokan hoitoa.

Miten XCathin AI-vetoinen teknologia vastaa ihmisen verisuonten monimutkaisuuteen endovaskulaarisissa menettelyissä?

Xcathin Endovaskulaarinen Robotti-järjestelmä edustaa merkittävää edistystaskua tarkkuuslääketieteessä, joka on suunniteltu navigoimaan monimutkaisissa ihmisen verisuonissa millimetrin tarkkuudella. Järjestelmämme on suunniteltu vähentämään menettelyyn liittyvää muuttujaa ja parantamaan valvontaa eri endovaskulaaristen laitteiden yli intuitiivisen ohjausyksikön kautta.

Lisäksi XCathin ElectroSteer Deflectable Guidewire System, maailman ensimmäinen sähköisesti ohjattava ohjattava älykäs johtimista, sisältää ohjattavan kärjen, joka on suunniteltu navigoimaan monimutkaisissa verisuonanatomioissa ja haastavissa verenvirtauksissa.

AI parantaa edelleen navigointikykyjä paikallisesti upotetuilla tietokoneen näön ja reitin suunnittelumalleilla. Nämä mallit ovat avainasemassa vähentäessä kognitiivista kuormitusta interventiolääkäreille menettelyjen aikana avustamalla reaaliaikaisessa kuvan analyysissä ja parantamisessa ja tarjoamalla turvallisuutta rinnakkaisen autonomian kautta.

Xcath saavutti äskettäin merkittävän merkkipaalun maailman ensimmäisellä telerobottisella mekaanisella trombektomian osoituksella. Voitko jakaa näkemyksesi AI:n roolista tässä uraauurtavassa menettelyssä?

Käytimme aiempaa versiota robotista tässä uraauurtavassa saavutuksessa, joten AI ei ollut osa siinä. On kuitenkin uskomaton merkkipaalu, joka luo perustan tulevaisuuden telerobottisten menettelyjen AI-integroimiselle.

Tässä live-esittelyssä tohtori Vitor Pereira suoritti MT-menetellyn Abu Dhabista simuloituun potilaaseen Etelä-Koreassa, poistaen aivoverenkierto-onkelman muutamassa minuutissa. Olimme innoissamme tuloksista telerobottisesta esittelystä, jossa havaittiin alhainen viive ja luotettava yhteys robotti-ohjaimen ja robotti-laitteen välillä. Ennustamme alueellisia robotti-telestroke-verkkoja, mutta menimme äärimmäisyyteen osoittamaan teknologian kyvykkyyttä.

Miten näet telerobottisen kirurgian tulevaisuuden akuuttien neurovaskulaaristen oireiden hoidossa, ja miten XCath valmistautuu johtamaan tässä alassa?

On haastavaa perustella telerobottisen kirurgian välttämättömyyttä monissa lääketieteellisissä tilanteissa, erityisesti kun kirurgi on helposti saatavilla tai potilaan siirto on mahdollista. Aivoverenkierto-onkelioiden hoidossa, jossa jokainen minuutti on tärkeä ja hermosolut menetetään nopeasti, telerobottiset interventiot tulevat kriittisiksi.

Xcath on ainutlaatuinen johtaja telerobottisessa kirurgiassa, aluksi keskittyen aivoverenkierto-onkelioiden hoitoon. Lähestymistämme vastaa kriittistä tarvetta nopealle interventiolle alueilla, joilla on rajoitettu pääsy erikoistuneeseen hoitoon. Kun olemme onnistuneet tässä haasteessa, uskon, että se loisi tien telerobottisille ratkaisuille muiden kiireellisten lääketieteellisten hätätilanteiden hoidossa. Lisäksi, ottaen huomioon robotin ohjausjärjestelmän äärimmäisen tarkkuuden, on potentiaalia käyttää robottia paikallisesti suorittamaan teknisesti haastavia leikkauksia, kuten aneurysma-korjauksia.

Miten näet AI:n tulevaisuuden terveydenhuollossa, erityisesti robotti-järjestelmiin ja vähäisesti invasiivisiin menettelyihin liittyen?

AI:lla on valtava potentiaali vallankumouksellisesti muuttaa terveydenhuoltoa. AI-sovellusten ensimmäinen aalto on keskittynyt lähinnä priorisointiin ja tehokkuuden parantamiseen. Olemme nähneet merkittäviä edistysaskelia radiologiassa, erityisesti kiireellisten tapausten merkinnöissä tai mittausten automaattisessa hankinnassa. Olen myös innoissani automaattisesta lääketieteellisestä asiakirjan laatimisesta. Haasteena on, että lääkärit usein viettävät enemmän aikaa asiakirjojen laatimisessa tietokoneen äärellä kuin potilaiden kanssa. Ennustan, että kehitetään järjestelmiä, jotka voivat asiakirjoittaa potilaiden kanssa käydyt keskustelut tai leikkaukset reaaliajassa, vapauttaen arvokasta lääkärin aikaa. Robotiikan alalla AI tulee olemaan avainasemassa avustamisessa ja proktorisoinnissa, parantaen merkittävästi hoidon johdonmukaisuutta ja laatua.

Ennustettavissa tulevaisuudessa AI tulee täydentämään, mutta ei korvaamaan kirurgeja. Rinnakkaisen autonomian toteuttaminen robotti-järjestelmiin parantaa merkittävästi sekä menettelyjen turvallisuutta että tehokkuutta.

Miten AI-tutkijana näet, mitkä AI-edistykset tulevat vaikuttamaan eniten lääketieteellisten laitteiden kehitykseen seuraavan vuosikymmenen aikana?

Viime vuosina olemme todistaneet aallon valvontaa koskevia syväoppimismalleja, jotka ovat saaneet FDA:n hyväksynnän ja jotka ovat vasta aloittamassa terveydenhuollon muuttamista. Generatiivisen AI-sovellusten aalto todennäköisesti hallitsee seuraavat vuodet. Agentic AI on vasta alkuvaiheessa, mutta luvaa enemmän. Koska AI kehittyy nopeasti, on todennäköistä, että näemme monien agenttien järjestelmiä, jotka voivat diagnosoida ja hoitaa reaaliajassa. Niille on lisää sääntelyesteisiä, joiden toimet ovat sekä epäselviä että todennäköisiä. Globaali tarve kuitenkin ajaa niiden omaksumista. Ruandassa yritys Zipline käyttää lentäviä droppareita toimittamaan elintärkeitä lääkkeitä minuuteissa ympäri maata. Vastavasti, paikoissa, joissa on rajoitettu pääsy lääketieteellisiin resursseihin, riski-hyöty-yhtälö on erilainen ja todennäköisesti johtaisi heidät ohittamaan kehittyneen maailman moni-agenteisen AI-lääketieteellisten laitteiden käyttöönotossa. Kiitos tästä haastattelusta, lukijat, jotka haluavat oppia enemmän, kannattaa vierailla XCath-sivustolla.