Ένας 48χρονος Βρετανός έγινε ο πρώτος ασθενής στον κόσμο που υποβλήθηκε σε νευροχειρουργική επέμβαση κατά την οποία σύστημα τεχνητής νοημοσύνης ανέλυε σε πραγματικό χρόνο τη ζωντανή εικόνα του χειρουργείου. Η τεχνολογία βοήθησε τους γιατρούς να αναγνωρίζουν κρίσιμες ανατομικές δομές κατά την αφαίρεση όγκου της υπόφυσης, συμβάλλοντας στην προστασία της όρασης του ασθενούς.
Ένα σημαντικό ορόσημο για τη χρήση της τεχνητής νοημοσύνης στη νευροχειρουργική καταγράφηκε στο Λονδίνο, όπου για πρώτη φορά παγκοσμίως AI χρησιμοποιήθηκε ζωντανά μέσα στο χειρουργείο για να υποστηρίξει έναν νευροχειρουργό κατά την αφαίρεση όγκου στην περιοχή της υπόφυσης.
Η επέμβαση πραγματοποιήθηκε στο National Hospital for Neurology and Neurosurgery (NHNN) του University College London Hospitals NHS Foundation Trust, στο πλαίσιο κλινικής δοκιμής τεχνολογίας που αναπτύχθηκε από το University College London.
Ο ασθενής, Rhys Hibbert, 48 ετών από το Bedfordshire, είχε όγκο της υπόφυσης που απειλούσε σταδιακά την όρασή του. Μετά την επέμβαση ο όγκος αφαιρέθηκε και η όρασή του βελτιώθηκε εντυπωσιακά.
Η AI «έβλεπε» την επέμβαση την ώρα που γινόταν
Η βασική καινοτομία δεν ήταν απλώς η χρήση προεγχειρητικών απεικονίσεων ή ενός αλγορίθμου σχεδιασμού.
Το σύστημα τεχνητής νοημοσύνης ανέλυε σε πραγματικό χρόνο το ζωντανό χειρουργικό βίντεο και υποδείκνυε κρίσιμες ανατομικές δομές στη βάση του εγκεφάλου, βοηθώντας τη χειρουργική ομάδα να προσανατολίζεται με μεγαλύτερη ακρίβεια κατά τη διάρκεια της επέμβασης.
Η τεχνολογία λειτουργεί μέσω τμηματοποίησης της εικόνας – segmentation, αναγνωρίζοντας διαφορετικά ανατομικά στοιχεία και επισημαίνοντάς τα στην οθόνη ώστε ο χειρουργός να μπορεί να διακρίνει ευκολότερα περιοχές που πρέπει να προστατευθούν.
Ουσιαστικά, το AI λειτουργεί ως ένα επιπλέον ψηφιακό «ζευγάρι ματιών» μέσα στο χειρουργείο.
Γιατί ακόμη και ένα χιλιοστό μπορεί να κάνει τη διαφορά
Η περιοχή της υπόφυσης αποτελεί ένα από τα πιο απαιτητικά ανατομικά πεδία της νευροχειρουργικής.
Σε έναν εξαιρετικά περιορισμένο χώρο βρίσκονται πολύ κοντά μεταξύ τους η υπόφυση, μεγάλα αιμοφόρα αγγεία και τα νεύρα που ελέγχουν την όραση.
Οι ερευνητές του UCL επισημαίνουν ότι στην περιοχή αυτή ακόμη και απόκλιση της τάξης του ενός χιλιοστού μπορεί να έχει σοβαρές συνέπειες, όπως τύφλωση, εγκεφαλικό επεισόδιο ή ακόμη και θάνατο.
Το AI βοήθησε την ομάδα να εντοπίζει περιοχές υψηλού κινδύνου που έπρεπε να αποφεύγονται, ενώ παράλληλα ο στόχος παρέμενε η αφαίρεση όσο το δυνατόν μεγαλύτερου τμήματος του όγκου με ασφάλεια.
Ο όγκος ανακαλύφθηκε τυχαία μετά από λιποθυμία
Η περιπέτεια του Rhys Hibbert είχε αρχίσει τον Δεκέμβριο του 2024.
Κατά τη διάρκεια μιας συνηθισμένης βόλτας αισθάνθηκε ξαφνικά αδιαθεσία, έχασε τις αισθήσεις του και υπέστη κρίση. Οι εξετάσεις που ακολούθησαν αποκάλυψαν έναν όγκο περίπου 11 χιλιοστών στην υπόφυση.
Αρχικά η κατάστασή του αντιμετωπίστηκε χωρίς χειρουργείο.
Με την πάροδο του χρόνου, όμως, εμφανίστηκε σοβαρή ορμονική διαταραχή και η όρασή του άρχισε να επιδεινώνεται.
Ο ίδιος περιέγραψε ότι έχασε μέρος της περιφερικής του όρασης σε τέτοιο βαθμό ώστε άρχισε να χρησιμοποιεί μπαστούνια, επειδή σκόνταφτε σε αντικείμενα που δεν μπορούσε πλέον να δει στο κατώτερο οπτικό του πεδίο.
Η επέμβαση που προστάτευσε την όρασή του
Χωρίς χειρουργική αντιμετώπιση, σύμφωνα με το UCLH, ο όγκος θα συνέχιζε να απειλεί την όρασή του και θα μπορούσε τελικά να οδηγήσει σε τύφλωση.
Ο Hibbert επέλεξε να χειρουργηθεί και παράλληλα δέχθηκε να συμμετάσχει στην ερευνητική δοκιμή της νέας τεχνολογίας.
Το αποτέλεσμα ήταν ιδιαίτερα ενθαρρυντικό.
Μετά την επέμβαση, ο ίδιος ανέφερε ότι μπορούσε και πάλι να βλέπει καθαρά ολόκληρο το δωμάτιο όταν ξύπνησε.
Μέσα σε μία εβδομάδα μπορούσε να περπατά ανεξάρτητα, χωρίς γυαλιά και χωρίς τα μπαστούνια που είχε χρειαστεί προηγουμένως.
Το AI εκπαιδεύτηκε σε εκατοντάδες χειρουργικά βίντεο
Το σύστημα αναπτύχθηκε στο UCL Hawkes Institute, ένα διεπιστημονικό ερευνητικό κέντρο που συνδυάζει μηχανική, πληροφορική, ρομποτική και ιατρική.
Οι ερευνητές το εκπαίδευσαν και το αξιολόγησαν χρησιμοποιώντας μια μεγάλη συλλογή από επισημασμένα βίντεο προηγούμενων επεμβάσεων υπόφυσης.
Η Dr Sophia Bano, Associate Professor in Robotics and Artificial Intelligence στο UCL και τεχνική επικεφαλής του συστήματος, εξήγησε ότι η τεχνολογία έχει εκτεθεί μέσα από τα δεδομένα εκπαίδευσής της σε εύρος χειρουργικών παραδειγμάτων που ένας ανθρώπινος χειρουργός θα χρειαζόταν πολλά χρόνια για να συναντήσει στην κλινική του πορεία.
Προηγούμενη ερευνητική δουλειά της ίδιας ομάδας είχε δείξει ότι το AI είχε ήδη αναλύσει περισσότερα από 200 βίντεο χειρουργικών επεμβάσεων υπόφυσης, αποκτώντας μέσα σε λίγους μήνες έκθεση σε περιπτώσεις που ένας μέσος χειρουργός θα χρειαζόταν περίπου μία δεκαετία για να συγκεντρώσει.
Δεν αντικαθιστά τον χειρουργό
Η νέα τεχνολογία δεν εκτελεί αυτόνομα την επέμβαση και δεν λαμβάνει τις τελικές κλινικές αποφάσεις.
Ο χειρουργός παραμένει εκείνος που αξιολογεί την κατάσταση και χειρίζεται τα εργαλεία.
Το AI λειτουργεί ως σύστημα υποστήριξης λήψης αποφάσεων, προσθέτοντας σε πραγματικό χρόνο πληροφορίες στην εικόνα που βλέπει η χειρουργική ομάδα.
Αυτό αποτελεί και ένα από τα σημαντικότερα σημεία της συγκεκριμένης τεχνολογικής προσέγγισης: η τεχνητή νοημοσύνη δεν σχεδιάστηκε για να αντικαταστήσει την ανθρώπινη εμπειρία, αλλά για να την ενισχύσει σε ένα περιβάλλον όπου η ακρίβεια είναι κρίσιμη.
Αναγνώριση ιστών, εργαλείων και επικίνδυνων περιοχών
Οι δυνατότητες της τεχνολογίας μπορούν να επεκταθούν πέρα από την απλή αναγνώριση της ανατομίας.
Σύμφωνα με τους ερευνητές, το σύστημα έχει τη δυνατότητα να αναγνωρίζει:
- κρίσιμες ανατομικές δομές,
- χειρουργικά εργαλεία,
- διαφορετικούς ιστούς,
- καθώς και τις αλληλεπιδράσεις μεταξύ εργαλείων και ιστών.
Μελλοντικά, αυτό μπορεί να επιτρέψει στο AI να προσφέρει ακόμη πιο λεπτομερή υποστήριξη και ανατροφοδότηση στον χειρουργό κατά τη διάρκεια ιδιαίτερα πολύπλοκων επεμβάσεων.
Ο Hani Marcus πραγματοποίησε την πρωτοποριακή επέμβαση
Την επέμβαση πραγματοποίησε ο Professor Hani Marcus, νευροχειρουργός στο NHNN και καθηγητής Νευροχειρουργικής στο UCL Queen Square Institute of Neurology, μαζί με τον Danyal Khan, νευροχειρουργό και υποψήφιο διδάκτορα του UCL που έχει κεντρικό ρόλο στο ερευνητικό πρόγραμμα.
Ο Marcus χαρακτήρισε την πρώτη εφαρμογή ένα σημαντικό παγκόσμιο βήμα προς τη χρήση βρετανικής τεχνολογίας AI με στόχο τη μείωση του κινδύνου σε ιδιαίτερα λεπτές νευροχειρουργικές επεμβάσεις.
Το ίδιο ερευνητικό πρόγραμμα είχε ήδη χρησιμοποιήσει την τεχνολογία ως εργαλείο εκπαίδευσης χειρουργών πριν προχωρήσει στην πρώτη ζωντανή χρήση σε ασθενή.
Η πλατφόρμα που «τρέχει» την τεχνητή νοημοσύνη
Το AI λειτουργεί πάνω σε NVIDIA Clara IGX, πλατφόρμα υπολογιστών που έχει σχεδιαστεί για εφαρμογές τεχνητής νοημοσύνης σε ιατροτεχνολογικά συστήματα και επιτρέπει ανάλυση δεδομένων σε πραγματικό χρόνο.
Η δυνατότητα επεξεργασίας της εικόνας χωρίς αισθητή καθυστέρηση είναι ιδιαίτερα σημαντική στο χειρουργείο.
Ένα σύστημα που θα παρουσίαζε πληροφορίες με μεγάλη καθυστέρηση θα είχε πολύ μικρότερη χρησιμότητα σε μια επέμβαση όπου η θέση των εργαλείων και των ιστών αλλάζει συνεχώς.
Έρευνα με χρηματοδότηση NIHR και Google
Η κλινική δοκιμή χρηματοδοτείται από το βρετανικό National Institute for Health and Care Research (NIHR) και την Google.
Υποστήριξη παρέχουν επίσης το NIHR Biomedical Research Centre του UCLH, το Royal College of Surgeons, το Engineering and Physical Sciences Research Council και το Wellcome.
Η έρευνα αποτελεί μέρος μιας ευρύτερης προσπάθειας εισαγωγής προηγμένων ψηφιακών εργαλείων στην κλινική ιατρική, με αυστηρή αξιολόγηση της ασφάλειας και της πραγματικής τους χρησιμότητας.
Η AI μπαίνει σταδιακά μέσα στο χειρουργείο
Η εφαρμογή στο NHNN αποτελεί χαρακτηριστικό παράδειγμα μιας νέας φάσης για την τεχνητή νοημοσύνη στην ιατρική.
Μέχρι σήμερα, μεγάλο μέρος των εφαρμογών AI χρησιμοποιείται πριν από τη θεραπεία – για παράδειγμα στην ανάλυση αξονικών και μαγνητικών τομογραφιών ή στην υποστήριξη της διάγνωσης.
Η επεξεργασία ζωντανής χειρουργικής εικόνας μεταφέρει πλέον την τεχνολογία την ίδια στιγμή που πραγματοποιείται η θεραπευτική πράξη.
Αυτό δημιουργεί σημαντικές δυνατότητες, αλλά και υψηλότερες απαιτήσεις όσον αφορά την ακρίβεια, την ασφάλεια και την κλινική αξιολόγηση.
Η επέμβαση δεν σημαίνει ακόμη ότι το AI είναι καθιερωμένη θεραπεία
Παρά το ιστορικό ορόσημο, η τεχνολογία παραμένει ερευνητική.
Η συγκεκριμένη περίπτωση πραγματοποιήθηκε στο πλαίσιο κλινικής δοκιμής και μία επιτυχής επέμβαση δεν αρκεί για να αποδείξει ότι το AI μειώνει συνολικά τις επιπλοκές ή βελτιώνει τα αποτελέσματα σε όλους τους ασθενείς.
Θα χρειαστούν περισσότερες επεμβάσεις και συστηματική σύγκριση των αποτελεσμάτων ώστε να αποδειχθεί πόσο μεγάλο είναι το κλινικό όφελος και σε ποιες επεμβάσεις μπορεί να είναι περισσότερο χρήσιμο.
Το επόμενο βήμα της χειρουργικής μπορεί να είναι «χειρουργός συν AI»
Η περίπτωση του Rhys Hibbert δείχνει πάντως προς μια κατεύθυνση που πριν από λίγα χρόνια έμοιαζε περισσότερο με επιστημονική φαντασία.
Ένας έμπειρος χειρουργός μπορεί πλέον να έχει δίπλα του ένα σύστημα που έχει «δει» εκατοντάδες προηγούμενες επεμβάσεις και μπορεί να αναλύει κάθε καρέ της ζωντανής εικόνας μέσα σε πραγματικό χρόνο.
Εφόσον οι κλινικές μελέτες επιβεβαιώσουν ότι τέτοια συστήματα μειώνουν πραγματικά τα λάθη και τις επιπλοκές, η τεχνητή νοημοσύνη θα μπορούσε στο μέλλον να εξελιχθεί σε σταθερό ψηφιακό βοηθό του χειρουργού.
Στην περίπτωση του Hibbert, η πρώτη αυτή παγκόσμια εφαρμογή συνδέθηκε με ένα απολύτως χειροπιαστό αποτέλεσμα: την επιτυχή αφαίρεση του όγκου και τη διατήρηση –και σημαντική βελτίωση– της όρασής του.
Κάντε like στη σελίδα μας στο facebook για να μαθαίνετε όλα τα νέα
Διαβάστε επίσης
Τεχνητή νοημοσύνη: Οι περισσότερες νέες θέσεις βρίσκονται εκτός τεχνολογίας
Κλέων Τσέτης και Nanopoulos Foundation ενώνουν δυνάμεις για την Τεχνητή Νοημοσύνη στην υγεία
