წარმოიდგინეთ, რომ რამდენიმე წუთში ოპერაცია გჭირდებათ, თორემ შეიძლება ვერ გადარჩეთ. ირგვლივ ქირურგები არ არიან, მაგრამ ხელმისაწვდომია ავტონომიური ქირურგიული რობოტი, რომელსაც შეუძლია ამ პროცედურის შესრულება წარმატების ძალიან მაღალი ალბათობით – გარისკავდით?
ახლახან გამოქვეყნებული კვლევის თანახმად, ხელოვნურმა ინტელექტმა მიაღწია ადამიანი ქირურგების შესრულების დონეს, წინასწარი პროგრამირების გარეშე. იმის ნაცვლად, რომ სკრუპულოზურად დაეპროგრამებინათ რობოტი ოპერაციისთვის – რაც კვლევის თანახმად, წარსულში ყოველთვის მარცხით მთავრდებოდა – AI გაწვრთნეს იმიტაციის სწავლების მეშვეობით, სადაც მანქანა აკვირდება და იმეორებს ადამიანის მოქმედებებს. ამან საშუალება მისცა ხელოვნურ ინტელექტს, შეესწავლა ქირურგიული ამოცანების შესასრულებლად საჭირო კომპლექსური მოქმედებათა თანმიმდევრობა, მათი კინემატიკურ კომპონენტებად დაშლით. ეს კომპონენტები გადაითარგმნება უფრო მარტივ მოქმედებებად – როგორიცაა სახსრების კუთხეები, პოზიციები და ტრაექტორიები – რომელთა გაგება, გამეორება და ადაპტირება ოპერაციის დროს უფრო ადვილია.
მეცნიერებმა გამოიყენეს da Vinci-ის ქირურგიული სისტემა, როგორც ხელები და თვალები ამ ხელოვნური ინტელექტისთვის. მაგრამ სანამ გამოიყენებდნენ ამ დამკვიდრებულ რობოტულ პლატფორმას (რომელსაც ამჟამად ქირურგები იყენებენ ზუსტი ოპერაციების ჩასატარებლად ადგილზე და დისტანციურად) ახალი ხელოვნური ინტელექტის მუშაობის დასამტკიცებლად, მათ ასევე ჩაატარეს ვირტუალური სიმულაციები. ამან საშუალება მისცა უფრო სწრაფად მოეხდინათ იტერაცია და უსაფრთხოების ვალიდაცია, სანამ ნასწავლი პროცედურები რეალურ აპარატურაზე იქნებოდა გამოყენებული.
ხელოვნურმა ინტელექტმა გააანალიზა, გამოიყენა 10,000-ზე მეტი ვიდეოჩანაწერი, რომელიც მაჯის კამერებით იყო გადაღებული ადამიანების მიერ ჩატარებული ოპერაციების დროს, რათა ესწავლა სამი ქირურგიული ამოცანა: ქირურგიული ნემსის დაჭერა და პოზიციონირება, ქსოვილის ფრთხილად აწევა და მანიპულირება, ასევე გაკერვა – ყველა რთული ამოცანა, რომელიც მოითხოვს ნატიფ, მგრძნობიარე კონტროლს. ეს საშუალებას აძლევდა ესწავლა ნიუანსური განსხვავებები მსგავს ქირურგიულ მოქმედებებს შორის, როგორიცაა შესაბამისი დაჭიმულობა, რომელიც საჭიროა ქსოვილთან სამუშაოდ დაზიანების გარეშე.
ეს სასწავლო ვიდეოები მხოლოდ ძალიან მცირე ნაწილია. მთელ მსოფლიოში da Vinci-ის 7,000-მდე რობოტის გამოყენებით, ქირურგიული დემონსტრაციების უზარმაზარი ბიბლიოთეკა არსებობს დასაკვირვებლად და სასწავლად. მას კვლევითი გუნდი ხელოვნური ინტელექტის ქირურგიული რეპერტუარის გასაფართოებლად იყენებს ახალი, ჯერ გამოუქვეყნებელი კვლევისთვის.
საბოლოოდ, მოდელის ვალიდაციისთვის, მეცნიერებმა გამოიყენეს მონაცემთა ცალკე ნაკრები, რომელიც არ იყო ჩართული საწყის ტრენინგში, რათა შეექმნათ ვირტუალური სიმულაციები. ამით უზრუნველყოფდნენ AI-ს უნარს ადაპტირდეს ახალ და უცნობ ქირურგიულ სცენარებთან. საბოლოოდ, ყველაფერი შესანიშნავად იმუშავა. რობოტის მოდელმა ისწავლა ეს ამოცანები გამოცდილი ქირურგების დონეზე.
იმის რაოდენობრივად შესაფასებლად, თუ რამდენად კარგად მუშაობს AI, მკვლევრებმა განსაზღვრეს ეფექტურობის ძირითადი მაჩვენებლები, როგორიცაა სიზუსტე ნემსის განთავსებაში და თანმიმდევრულობა ქსოვილის მანიპულაციაში ფიზიკური იმიტირებული ქირურგიული გარემოს ნაკრების გამოყენებით, რომელიც მოიცავდა სინთეტიკური ქსოვილის სიმულატორებს და ქირურგიულ მანეკენებს.
ასეთი ადაპტირების უნარი არა მხოლოდ მნიშვნელოვანია ახალი უნარების სასწავლად, არამედ გადამწყვეტია ცოცხალ ოპერაციებში გაუთვალისწინებელი მოვლენების სამართავად, როგორიცაა არტერიის გახეთქვა ან პაციენტის სასიცოცხლო მაჩვენებლების უეცარი ცვლილება. გარდა ამისა, მოდელმა აჩვენა გაუმჯობესებული დროის ეფექტურობა, დაახლოებით 30%-ით შეამცირა სტანდარტული ქირურგიული ამოცანების, როგორიცაა გაკერვა, შესრულების დრო, რაც განსაკუთრებით იმედისმომცემია დროზე კრიტიკული ოპერაციებისთვის.
წყარო: fastcompany
