Μια νέα σελίδα στη χειρουργική φαίνεται να ανοίγει η πρώτη επέμβαση στον κόσμο κατά την οποία τεχνητή νοημοσύνη χρησιμοποιήθηκε σε πραγματικό χρόνο για να υποστηρίξει τους χειρουργούς. Η επέμβαση ολοκληρώθηκε με επιτυχία και επέτρεψε την αφαίρεση όγκου από τον εγκέφαλο ασθενούς που αντιμετώπιζε σοβαρό κίνδυνο απώλειας της όρασής του.
Ο 48χρονος Ρις Χίμπερτ, πατέρας δύο παιδιών από τη Βρετανία, υποβλήθηκε στην πρωτοποριακή επέμβαση στο University College London Hospital. Σύμφωνα με την ιατρική ομάδα, το ειδικά σχεδιασμένο σύστημα AI ανέλυε ζωντανά την εικόνα από το χειρουργικό πεδίο και παρείχε στους γιατρούς πληροφορίες για την ακριβή θέση κρίσιμων αγγείων και νεύρων που δεν ήταν ορατά.
Με αυτόν τον τρόπο οι χειρουργοί μπορούσαν να προσεγγίσουν τον όγκο με μεγαλύτερη ακρίβεια και να αφαιρέσουν όσο το δυνατόν μεγαλύτερο τμήμα του, περιορίζοντας παράλληλα τον κίνδυνο τραυματισμού ζωτικών ανατομικών δομών.
«Από την πλευρά της ασφάλειας του ασθενούς, καταλαβαίνω απόλυτα το όφελος. Δεν υπάρχουν πινακίδες οδικής σήμανσης μέσα στο κεφάλι μας», δήλωσε ο Χίμπερτ.
Από μια ξαφνική κρίση στη διάγνωση
Μέχρι πριν από περίπου 18 μήνες, ο Χίμπερτ ήταν υγιής και δραστήριος. Η καθημερινότητά του άλλαξε, όμως, όταν κατά τη διάρκεια ενός περιπάτου έχασε ξαφνικά τις αισθήσεις του και άρχισε να παρουσιάζει σπασμούς στον δρόμο.
Οι εξετάσεις εγκεφάλου αποκάλυψαν έναν καλοήθη όγκο διαμέτρου περίπου 11 χιλιοστών στην υπόφυση, έναν μικρό αδένα που βρίσκεται στη βάση του κρανίου.
Η υπόφυση παράγει ορμόνες οι οποίες συμμετέχουν σε κρίσιμες λειτουργίες του οργανισμού, μεταξύ άλλων στην ανάπτυξη, τον μεταβολισμό και τη ρύθμιση της αρτηριακής πίεσης και της θερμοκρασίας του σώματος.
Η θέση του όγκου ήταν ιδιαίτερα δύσκολη για τους χειρουργούς, καθώς βρισκόταν κοντά στις καρωτίδες, τα μεγάλα αγγεία που μεταφέρουν αίμα στον εγκέφαλο, αλλά και στα οπτικά νεύρα που είναι απαραίτητα για την όραση.
Καθώς ο όγκος μεγάλωνε και ασκούσε πίεση στα οπτικά νεύρα, το οπτικό πεδίο του Χίμπερτ άρχισε να περιορίζεται.
Κόπωση, ζάλη και φόβος απώλειας της ανεξαρτησίας
Παρότι η επέμβαση δεν ήταν άμεση ανάγκη, η κατάσταση άρχισε να επηρεάζει την καθημερινότητά του. Ο Χίμπερτ άρχισε να σκοντάφτει συχνότερα, ενώ αντιμετώπιζε έντονη κόπωση και ζάλη.
Όπως περιέγραψε ο ίδιος, το μεγαλύτερο βάρος δεν ήταν μόνο τα σωματικά συμπτώματα αλλά και οι ψυχολογικές επιπτώσεις.
«Παρόλο που πολλοί άνθρωποι προσφέρονταν ευγενικά να βοηθήσουν, δεν θέλεις να γίνεσαι βάρος στους άλλους», ανέφερε.
Όταν οι γιατροί τού πρότειναν να συμμετάσχει στην πρώτη επέμβαση με τη χρήση του νέου συστήματος AI, αποφάσισε να προχωρήσει.
«Αν οι ασθενείς δεν είναι πρόθυμοι να συμμετάσχουν στην έρευνα, πώς θα μάθουν ποτέ οι γιατροί και πώς θα προχωρήσει η ιατρική;» είπε.
Μια επέμβαση σε ιδιαίτερα δύσκολη ανατομική περιοχή
Η χειρουργική διαδικασία πραγματοποιήθηκε μέσω της μύτης. Οι γιατροί εισήγαγαν ένα ενδοσκόπιο, δηλαδή μια λεπτή κάμερα τοποθετημένη σε ειδικό άξονα, μέχρι τη βάση του κρανίου.
Εκεί βρισκόταν ο όγκος, κρυμμένος πίσω από οστικές δομές και ισχυρές μεμβράνες.
Ο εντοπισμός της ασφαλέστερης διαδρομής για την αφαίρεσή του αποτελεί σημαντική πρόκληση, καθώς η ανατομία κάθε ασθενούς παρουσιάζει διαφορές.
Οι κίνδυνοι δεν είναι αμελητέοι. Ανάλογα με την περίπτωση, υπάρχει πιθανότητα 25%-50% να παραμείνει τμήμα του όγκου, ενώ ο κίνδυνος τραυματισμού μεγάλου αιμοφόρου αγγείου υπολογίζεται περίπου στο 0,5%-2%.
Η AI λειτουργεί σαν «δεύτερο ζευγάρι μάτια»
Σε αυτό το σημείο έρχεται η καινοτομία της νέας τεχνολογίας.
Το σύστημα AI προβαλλόταν σε ξεχωριστή οθόνη και ανέλυε συνεχώς το ζωντανό βίντεο από την επέμβαση. Παρακολουθούσε τα χειρουργικά εργαλεία και αναγνώριζε περιοχές όπου ενδέχεται να βρίσκονται σημαντικά αγγεία και νεύρα, επισημαίνοντας παράλληλα τα σημεία στα οποία η προσέγγιση του όγκου ήταν πιθανό να είναι ασφαλέστερη.
Η λειτουργία θυμίζει, σε γενικές γραμμές, την τεχνολογία αναγνώρισης προσώπου των smartphones. Μόνο που στην προκειμένη περίπτωση το σύστημα έχει εκπαιδευτεί να αναγνωρίζει κρίσιμες ανατομικές δομές, ακόμη και όταν αυτές δεν είναι άμεσα ορατές.
Οι ερευνητές εκπαίδευσαν το μοντέλο χρησιμοποιώντας εκατοντάδες βίντεο από επεμβάσεις σε όγκους της υπόφυσης. Σε κάθε βίντεο σημείωσαν με μεγάλη ακρίβεια τη θέση των αγγείων και των νεύρων, δημιουργώντας το απαραίτητο σύνολο δεδομένων για την εκπαίδευση του συστήματος.
Ο καθηγητής Χάνι Μάρκους, μέλος της ιατρικής ομάδας, εξήγησε ότι το σύστημα έχει «δει» περισσότερες επεμβάσεις από όσες θα μπορούσε να παρακολουθήσει ένας χειρουργός σε ολόκληρη την επαγγελματική του πορεία και μπορεί να λειτουργήσει ως ένα επιπλέον, έμπειρο ζευγάρι μάτια.
Ένα από τα σημαντικότερα χαρακτηριστικά του είναι ότι η ανάλυση πραγματοποιείται σε πραγματικό χρόνο, σε αντίθεση με αρκετές άλλες πειραματικές εφαρμογές AI που χρησιμοποιούνται κυρίως πριν ή μετά την επέμβαση.
Ο χειρουργός παραμένει ο τελικός ελεγκτής
Παρά τις δυνατότητες της τεχνολογίας, οι δημιουργοί της υπογραμμίζουν ότι ο στόχος δεν είναι να αντικατασταθούν οι χειρουργοί.
Η AI έχει σχεδιαστεί ως εργαλείο υποστήριξης, ενώ η τελική απόφαση και ο πλήρης έλεγχος της επέμβασης παραμένουν στα χέρια της ιατρικής ομάδας.
Η μακροπρόθεσμη φιλοδοξία των ερευνητών είναι ακόμη πιο φιλόδοξη: να δημιουργήσουν ένα είδος «ChatGPT για χειρουργούς», έναν ψηφιακό συνεργάτη που θα μπορεί να παρέχει συμβουλές και πληροφορίες μέσα στο χειρουργείο όταν του ζητηθεί.
Όπως ανέφερε ο καθηγητής Μάρκους, θα μπορούσε να λειτουργεί σαν «ένας ακόμη ειδικός στην αίθουσα», στον οποίο οι χειρουργοί θα μπορούν να απευθύνονται για μια δεύτερη γνώμη — ή να αγνοούν τη σύστασή του εάν κρίνουν ότι δεν είναι σωστή.
Η συγκεκριμένη επέμβαση αποτελεί ένα πρώτο βήμα. Ωστόσο, δείχνει πώς η τεχνητή νοημοσύνη μπορεί να περάσει από το στάδιο της ανάλυσης ιατρικών δεδομένων στην ενεργή υποστήριξη της χειρουργικής πράξης, με στόχο μεγαλύτερη ακρίβεια και ασφάλεια για τους ασθενείς.