Як AI запроваджує нову еру роботизованої хірургії

Медична робототехніка вперше увійшла в загальну хірургію в 1980-х роках з лапароскопічними інструментами, які дозволяли проводити мінімально інвазивні процедури, зменшуючи розмір розрізу та час відновлення. Ці ранні системи розширили можливості хірургів, трансформуючи хірургічний ландшафт.

Сьогодні штучний інтелект (AI) запроваджує нову еру точності та контролю в операційній. Однак, попри цей прогрес, роботизовані системи залишаються обмеженими для вибраних процедур, залишаючи більшість операцій залежними від традиційних методів — і багатьох пацієнтів без переваг підвищеної консистентності та результатів.

Як медична технологія продовжує еволюціонувати, як можна розширити застосування AI в роботизованій хірургії, щоб трансформувати охорону здоров’я на більш широкому рівні?

Збільшення ринку

Стимульоване збільшенням фінансування роботизованих проектів і цифровою трансформацією за останні п’ять років, галузь робототехніки бачить прискорені результати ринку без ознак сповільнення. На початку цього року Nvidia оголосила про намір збільшити інвестиції в розвиток робототехніки, сигналізуючи про позитивний зсув для майбутнього робототехніки. Аналогічні інвестиції в робототехніку великими гравцями进一步 розширять роботизовану технологію через збор даних і машинне навчання, забезпечуючи додаткові ресурси та інсайти.

Лідери галузі роботизованої хірургії, такі як Intuitive Surgical, Medtronic і Stryker, стали піонерами роботизованої хірургії для різних процедур. З моменту введення системи da Vinci для загальної хірургії в 2000 році, Intuitive Surgical продовжила вдосконалювати свою роботизовану платформу, розширюючи свої пропозиції до кардіохірургії, баріатричної хірургії, гінекології та торакальної хірургії, серед інших. З масовим впровадженням роботизованої хірургії, роботизована хірургія постійно приймається у більшому темпі. Між 2012 і 2018 роками лише роботизовані процедури в загальній хірургії збільшилися на 738%.

Оглядаючи майбутнє, роботизована хірургія має ще більший потенціал ринку і, як передбачається, зросте до більше 14 мільярдів доларів до 2026 року — з трохи більше 10 мільярдів доларів у 2023 році. Це в основному відбувається через більший доступ до процедур роботизованої хірургії, вдосконалення автоматизації та цифрових технологій, а також нових гравців, які намагаються надати інноваційні медичні рішення, що використовують силу AI.

Глибокий підхід до технологій

Створена на перетині дисциплін, глибока технологія поєднує багатодисциплінарні технології, такі як AI, квантове обчислення, біотехнологія та робототехніка, щоб запровадити нову еру технологій. Стартапи, які приймають глибокий підхід до технологій у роботизованій хірургії, створюють інноваційні рішення для майбутнього, як можна побачити в розробці хелс-технологій, які можуть покращити доступ пацієнтів до критичної медичної допомоги. З допомогою глибоких технологій хірургічні процедури можуть стати повністю автоматизованими в майбутньому, потребуючи мінімальної допомоги хірурга та суттєво розширюючи доступ до лікування.

Поява глибоких технологій у роботизованій хірургії може мати тривалий глобальний вплив. З приблизно двома третинами населення світу — 5 мільярдами людей — які не мають доступу до хірургічного лікування, ці нові модальності, підтримувані AI, можуть розширити загальний доступ та закрити розрив у хірургічній допомозі.

Пов’язування AI та роботизованої хірургії

AI інновував і змінив, як ми взаємодіємо з різними технологіями та один з одним. За останні п’ять років трансформація, спричинена AI, прискорила розвиток робототехніки та створила додаткові застосування AI в різних модальностях, включаючи роботизовану хірургію.

Вот три основних способи, як AI робить швидкий і глибокий вплив:

1. Втіленний AI

Технологія змінює, як ми взаємодіємо з нашим оточенням та людьми навколо нас. Втіленний AI, який включає автономні транспортні засоби та гуманоїдні роботи, є поєднанням AI з фізичними системами для виконання складних завдань у реальному світі. Коли втілений AI застосовується до роботизованої хірургії, він має потенціал мати тривалий вплив на покращення хірургічної допомоги та вдосконалення існуючих методів. Однак втілений AI вимагає значної кількості реальних даних для розробки моделей тренування, які використовуються для тренування та розширення можливостей AI та покращення даних, отриманих на основі даних. До недавнього часу доступ до великих обсягів даних для тренування був обмежений; однак, оскільки галузь продовжує інвестувати в розвиток моделей AI, пулів симульованих даних зростає швидше та покращує функціональність втіленого AI.

2. Постійні інсайти даних та керівництво

Системи на основі AI можуть поглинати та розуміти великі об’єми інформації за секунди — значно швидше, ніж людський мозок. Навчаючи машини на великих наборах даних, дані, отримані на основі даних, можуть інформувати хірургічні рішення до того, як хірурги навіть ступлять у операційну. Системи тренування на основі AI можуть суттєво вигідними для хірургів, оскільки тренування на наборах даних, заснованих на тисячах операцій, надають хірургам тенденції та техніки для надання кращого досвіду пацієнтів, а також дозволяють їм готуватися до та розуміти складності рідкісних або складних випадків до того, як вони зустрінуться з ними в операційній.

Коли застосовується до технологій реального часу та візуалізації, дані, керовані AI, також можуть покращити можливості хірургів щодо прийняття рішень під час операцій. Надавши хірургам інсайти для коригування хірургічних планів під час процедур, системи на основі AI можуть наділити хірургів можливістю оптимізувати техніки та підходи в реальному часі. Через системи візуалізації на основі AI хірурги можуть отримувати розширені інсайти щодо хірургічного поля поряд з реальною відгуком про їхні хірургічні техніки. Платформи роботизованої хірургії знаходяться на передовій інтеграції цієї технології в операційну, з метою підвищення точності та результатів хірургічних втручань.

Крім того, надавши постійну відгук після операції, системи на основі AI можуть надати цінну відгук хірургам про їхні виступи під час процедур — виділяючи слабкості та сильні сторони, а також пропонуючи конкретні стратегії щодо покращення їхніх навичок. Такі платформи також можуть рекомендувати нові плани лікування на основі історії пацієнта та даних про аналіз процедури, а також наділити хірургів додатковою інформацією, яка може покращити подальше лікування. Таким чином, платформи AI мають потенціал поглинати та адаптувати хірургічний відгук протягом усього хірургічного циклу (до, під час та після) через цикл відгуків AI для підвищення точності та продуктивності хірургів.

3. Збільшення точності та точності

Індивідуальні хірургічні навички часто різняться серед хірургів через їхній доступ до топ-tier можливостей, від місця розташування програми до доступу до хірургічного наставництва. Наприклад, у галузі офтальмології є крута крива навчання. В середньому, потрібно щонайменше 15 років навчання та хірургічного досвіду, щоб досягти піку продуктивності як офтальмологічного хірурга. З ростом старіння населення та зменшенням кількості хірургів, необхідне нове рішення для скорочення періоду навчання хірургів та стандартизації точності та якості лікування для всіх.

Крім скорочення періоду навчання для хірургів та дозволу їм досягти піку продуктивності швидше, введення платформ на основі AI в хірургічний процес може підвищити точність та точність та покращити субоптимальні результати. Напівавтономні та все більш автономні функції в роботизованих платформах можуть усунути природну тремтіння руки хірурга та покращити загальну точність та точність, тим самим покращуючи клінічні результати. Крім того, можливість систем на основі AI розпізнавати унікальні анатомічні структури та надавати точне місце для розрізів та інших хірургічних кроків — особливо у складних процедурах або анатомічних областях — може суттєво скоротити рівень помилок хірургів, покращуючи просторову свідомість анатомічних структур. Таким чином, всі хірурги, які використовують системи на основі AI, зможуть надавати більш точну допомогу.

Коли інтегровані в хірургічний процес, платформи роботизованої хірургії на основі AI надають невід’ємні інсайти, які можуть покращити загальний досвід як для пацієнта, так і для хірурга.

Висновок

AI продовжить відігравати значну роль у розвитку охорони здоров’я в майбутньому. Включення передових технологій AI в наші медичні послуги, такі як електронне зберігання, діагностика, моніторинг та відстеження здоров’я, а також хірургічна допомога, є важливим. Таким чином, ми можемо покращити загальний досвід пацієнта та хірурга.

У роботизованій хірургії AI прискорює трансформацію технологій та доступ пацієнтів до сталої, високоякісної допомоги. Розробки в робототехніці, поєднані з AI та автоматизацією, продовжать запроваджувати нові застосування, створюючи вищу стандартизовану допомогу та запускаючи якість охорони здоров’я та доступ до нових висот.