یک تیم پزشکی چینی با استفاده موفقیت‌آمیز از یک ربات هدایت‌شده توسط سونوگرافی مبتنی بر هوش مصنوعی برای انجام بستن ترانس‌کاتتر(transcatheter) برای یک بیمار مبتلا به نقص مادرزادی قلب در یک مرد ۴۸ ساله، به اولین موفقیت جهانی در این زمینه دست یافت.

ششمین مرکز پزشکی بیمارستان عمومی PLA چین که به طور گسترده با نام «بیمارستان ۳۰۱» شناخته می‌شود، با انجام این عمل پیشگامانه توسط بخش ارشد قلب و عروق، به این نقطه عطف در قلب‌شناسی مدرن دست یافت.

طبق گزارش‌ها، این سیستم از طریق یک اتصال دو طرفه عمل می‌کند و تشخیص تصویر در لحظه را به طور مستقیم با دستکاری جراحی مرتبط می‌کند.

این بیمارستان رسماً از طریق حساب رسمی WeChat خود این خبر را اعلام و تأکید کرد که چگونه کاربرد موفقیت‌آمیز رباتیک هدایت‌شده توسط هوش مصنوعی، امکانات جدیدی را برای افزایش دقت جراحی و تغییر مراقبت‌های استاندارد قلبی-عروقی فراهم می‌کند.

ناوبری خودکار

بستن ترانس‌کاتتر یک تکنیک کم‌تهاجمی است که نقص‌های ساختاری قلب را بدون جراحی قلب باز ترمیم می‌کند. پزشکان یک کاتتر نازک و انعطاف‌پذیر را وارد رگ خونی می‌کنند و با استفاده از هدایت تصویربرداری در لحظه، آن را به سمت قلب هدایت می‌کنند تا آن را در مکان مورد نظر قرار دهند.

ربات‌های جراحی موجود مانند سیستم «داوینچی» به کنترل از راه دور مداوم و مستقیم انسانی نیاز دارند یا صرفاً ابزارهای ثابتی را ارائه می‌دهند، اما این سیستم از الگوریتم‌های یادگیری عمیق برای پیوند مستقیم بینش کامپیوتری (تفسیر سونوگرافی) در لحظه با کنترل فیزیکی موتور استفاده می‌کند.

طبق گزارش‌ها، هوش مصنوعی با ایجاد یک حلقه بازخورد مداوم بین پردازش تصویر سونوگرافی در لحظه و کنترل جراحی فیزیکی، هم به عنوان چشم ناظر و هم به عنوان هدایتگر فعال در طول جراحی عمل می‌کند.

این سیستم فقط منتظر دستور نمی‌ماند، بلکه ربات در طول عمل به طور مستقل بافت قلب را اسکن می‌کند، محل دقیق ضایعه را نقشه‌برداری می‌کند و مسیر پیچیده را برای استقرار مسدودکننده با دقت زیر میلی‌متر پیمایش می‌کند.

پیشرفت مراقبت از قلب

جراحی‌های ساختاری قلب از طریق کاتتر از فلوروسکوپی پرتو ایکس استفاده می‌کنند و هم بیمار و هم کادر جراحی را در معرض تابش قرار می‌دهند. از سوی دیگر، مداخلات هدایت‌شده با سونوگرافی، قرار گرفتن در معرض تابش را محدود می‌کنند و ناوبری سونوگرافی مستقل را به یک ارتقاء مهم ایمنی تبدیل می‌کنند.

این فناوری می‌تواند ایمنی فوری اتاق عمل را بهبود بخشد و زمینه را برای گسترش دسترسی به مراقبت‌های بهداشتی تخصصی در مقیاس وسیع‌تر فراهم کند.

عمل‌های پیچیده هدایت‌شده با سونوگرافی معمولاً نیاز به تخصص زیادی دارند که اصلاح آنها توسط پزشکان دهه‌ها طول می‌کشد. واگذاری این بار شناختی و فیزیکی به یک سیستم هوشمند، امکان مداخلات قلبی-عروقی پیشرفته را به صورت بسیار آسان‌تر در کلینیک‌ها و جوامع سراسر جهان فراهم می‌کند.

این اتوماسیون هوشمند، خطای انسانی را کاهش می‌دهد، دقت جراحی را افزایش می‌دهد، گردش کار را ساده می‌کند و زمان انجام مداخلات ساختاری پیچیده قلب را کوتاه می‌کند.

مقامات این بیمارستان خاطرنشان کردند که کاربرد آن فراتر از جراحی‌های معمول قلب است. این پلتفرم می‌تواند به زودی برای تصویربرداری تشخیصی سریع در سناریوهای ترومای پراسترس، تریاژ اورژانسی میدان جنگ، عملیات رباتیک از راه دور و پشتیبانی پزشکی در کلینیک‌های مراقبت‌های اولیه با کمبود منابع به کار گرفته شود.

مؤسسات مراقبت‌های بهداشتی جهانی به طور پیوسته به سمت ادغام هوش مصنوعی، رباتیک و تصویربرداری در لحظه برای مداخلات قلبی پیش رفته‌اند. در بیمارستان کودکان بوستون، مهندسان یک کاتتر رباتیک خودکار مجهز به الگوریتم‌های هوش مصنوعی و حسگرهای لمسی نوری را توسعه دادند که نشان می‌دهد یک دستگاه می‌تواند به طور مستقل درون قلب تپنده و پر از خون حرکت کند تا نشتی دریچه را در آزمایش‌های حیوانی ترمیم کند.

در تشخیص‌های بالینی، شرکت‌هایی مانند UltraSight تأییدیه سازمان غذا و داروی آمریکا(FDA) را برای سیستم‌های هدایت هوش مصنوعی در لحظه دریافت کرده‌اند که به کارکنان مراقبت‌های بهداشتی غیرمتخصص کمک می‌کند تا به طور خودکار تصاویر سونوگرافی قلبی با کیفیت تشخیصی را به دست آورند.

این نقاط عطف در کنار هم، پیشرفت از رویه‌های دستی وابسته به جراح به سمت پلتفرم‌های رباتیک هوشمند و هدایت‌شده با تصویر را نوید می‌دهند.