AI đưa đào tạo phẫu thuật đến đỉnh cao
Khi bác sĩ phẫu thuật được đào tạo, họ thường cần sự giám sát của bác sĩ có kinh nghiệm hơn, những người có thể hướng dẫn họ về kỹ thuật. Điều đó đang thay đổi do một hệ thống trí tuệ nhân tạo (AI) mới được phát triển bởi nhóm bác sĩ tiết niệu Đại học Southern California (USC) nhằm mục đích cung cấp phản hồi có giá trị cho bác sĩ phẫu thuật về chất lượng công việc của họ.
Hệ thống trí tuệ nhân tạo phẫu thuật (SAIS) của nhóm bác sĩ tiết niệu USC phát triển cung cấp các đánh giá hiệu suất khách quan cho bác sĩ phẫu thuật, nhằm cải thiện kỹ năng của họ và kết quả của bệnh nhân. SAIS xác định loại phẫu thuật và đánh giá chất lượng thực hiện của bác sĩ phẫu thuật bằng cách phân tích cảnh quay video về quy trình.
Nhóm cũng phát triển khả năng của AI để chứng minh các đánh giá kỹ năng của mình, cung cấp phản hồi chi tiết và chỉ vào những video clip cụ thể. Nhóm nhà nghiên cứu cũng đang giải quyết sự sai lệch ngoài ý muốn bằng cách tập trung AI vào những khía cạnh thích hợp của video phẫu thuật.
Anima Anandkumar, Giáo sư Khoa học Máy tính và Toán học Bren, đồng thời là tác giả chính của nghiên cứu cho biết: “Trong những môi trường rủi ro cao như phẫu thuật bằng robot, việc AI thay thế bác sĩ phẫu thuật con người trong thời gian ngắn là không thực tế. Thay vào đó, chúng tôi đặt vấn đề làm thế nào AI có thể cải thiện kết quả phẫu thuật cho bệnh nhân một cách an toàn và do đó, chúng tôi tập trung vào việc giúp bác sĩ phẫu thuật con người trở nên tốt hơn và hiệu quả hơn thông qua AI”.
SAIS được đào tạo bằng cách sử dụng một lượng lớn dữ liệu video được chuyên gia y tế tập hợp. Hiệu suất của bác sĩ phẫu thuật được đánh giá theo mức độ mọi chuyển động rời rạc của từng cá nhân - tức là cầm kim, luồn kim qua mô và rút kim ra khỏi mô.
Sau khi đào tạo, SAIS được giao nhiệm vụ xem xét và đánh giá hiệu suất của bác sĩ phẫu thuật trong một loạt các quy trình sử dụng video từ nhiều bệnh viện. Dani Kiyasseh, cựu nghiên cứu sinh sau tiến sĩ tại Caltech và hiện là kỹ sư AI cao cấp tại Vicarious Surgical, đánh giá: “SAIS có khả năng cung cấp phản hồi của bác sĩ phẫu thuật chính xác, nhất quán và có thể mở rộng quy mô. Theo nhóm nhà nghiên cứu, hy vọng là SAIS sẽ cung cấp cho bác sĩ phẫu thuật hướng dẫn về những bộ kỹ năng nào cần được cải thiện”.
Kiyasseh giải thích: “Chúng tôi có thể chỉ ra rằng những lời giải thích dựa trên AI thường phù hợp với những lời giải thích mà bác sĩ phẫu thuật sẽ cung cấp. Những giải thích dựa trên AI đáng tin cậy có thể mở đường cho việc cung cấp phản hồi khi bác sĩ phẫu thuật ngang hàng không có mặt ngay lập tức”.
Ngay từ đầu, nhóm nhà nghiên cứu thử nghiệm SAIS lưu ý một sự thiên vị ngoài ý muốn đã len lỏi vào hệ thống, trong đó AI đôi khi đánh giá bác sĩ phẫu thuật có tay nghề cao hơn hoặc kém hơn so với kinh nghiệm của họ nếu chỉ dựa trên phân tích các chuyển động tổng thể của họ. Để giải quyết vấn đề này, nhóm nhà nghiên cứu hướng dẫn hệ thống AI tập trung hoàn toàn vào những khía cạnh thích hợp của video phẫu thuật. Việc thu hẹp trọng tâm đã giảm nhẹ, mặc dù không loại bỏ được sự thiên vị mà nhóm nhà nghiên cứu đang tiếp tục giải quyết.
Andrew Hung, bác sĩ tiết niệu tại Keck Medicine của USC và phó giáo sư tiết niệu tại Trường Y khoa Keck của USC bình luận: “Phản hồi phẫu thuật do con người tạo ra hiện không khách quan và cũng không thể mở rộng. Phản hồi có nguồn gốc từ AI, chẳng hạn như những gì hệ thống của chúng tôi cung cấp, mang đến cơ hội lớn để cung cấp phản hồi có thể hành động cho bác sĩ phẫu thuật”.
Các nghiên cứu có tiêu đề “Máy biến đổi thị giác để giải mã hoạt động của bác sĩ phẫu thuật từ video phẫu thuật”, “Giải thích trực quan của con người giảm thiểu sai lệch trong đánh giá kỹ năng bác sĩ phẫu thuật dựa trên AI” và “Nghiên cứu đa tổ chức sử dụng trí tuệ nhân tạo để cung cấp phản hồi công bằng và đáng tin cậy cho bác sĩ phẫu thuật”. Nghiên cứu này được tài trợ bởi Viện Ung thư Quốc gia Mỹ (NCI).