Νέα δεδομένα διεθνώς για τη νευροχειρουργική εισάγει η χρήση-για πρώτη φορά- της τεχνητής νοημοσύνης (ΑΙ) κατά τη διάρκεια λεπτής χειρουργικής επέμβασης εγκεφάλου, προκειμένου να προστατευτεί η όραση του ασθενή. Η χειρουργική επέμβαση πραγματοποιήθηκε στο Εθνικό Νοσοκομείο Νευρολογίας και Νευροχειρουργικής (NHNN) του UCLH (Πανεπιστημιακό νοσοκομείο του UCL), στο πλαίσιο κλινικής μελέτης που χρησιμοποιεί τεχνολογία τεχνητής νοημοσύνης η οποία αναπτύχθηκε στο University College London.
Η κλινική μελέτη χρηματοδοτήθηκε από το Εθνικό Ινστιτούτο Έρευνας για την Υγεία και τη Φροντίδα της Μ. Βρετανίας (NIHR) και την Google και υποστηρίχθηκε από το Κέντρο Βιοϊατρικής Έρευνας του NIHR στο πανεπιστημιακό νοσοκομείο UCLH, το Βασιλικό Κολλέγιο Χειρουργών, το Συμβούλιο Έρευνας Μηχανικής και Φυσικών Επιστημών και το Φιλανθρωπικό Ίδρυμα Wellcome Trust.
Το περιστατικό αφορά έναν άνδρα 48 ετών με όγκο στον εγκέφαλο, ο οποίος απειλούσε άμεσα την όραση του. Ο ασθενής Ράις Χίμπερτ (Rhys Hibbert), είναι ο πρώτος ασθενής που υποβλήθηκε σε χειρουργική επέμβαση με αυτή τη μεθοδολογία. Κατά την επέμβαση, ο νευροχειρουργός υποστηριζόμενος από την τεχνητή νοημοσύνη, αφαίρεσε με επιτυχία τον όγκο και προστάτευσε την όρασή του 48χρονου.
Τι προσφέρει η τεχνολογία ΑΙ σε αυτή την τόσο λεπτή επέμβαση
Κατά τη διάρκεια της επέμβασης, η τεχνητή νοημοσύνη που αναπτύχθηκε από το UCL ανέλυσε τη ζωντανή ροή βίντεο από τη χειρουργική επέμβαση σε πραγματικό χρόνο, αντί να χρησιμοποιεί προεγχειρητικές σαρώσεις, για να βοηθήσει την χειρουργική ομάδα να λάβει πιο ακριβείς αποφάσεις, αναδεικνύοντας κρίσιμες δομές στη βάση του εγκεφάλου.
Σε αυτό το τμήμα του εγκεφάλου, η υπόφυση, τα αιμοφόρα αγγεία και τα νεύρα που ελέγχουν την όραση είναι στενά συνδεδεμένα μεταξύ τους και ένα λάθος σε επίπεδο χιλιοστού (mm) μπορεί να οδηγήσει τύφλωση, αιμορραγικό εγκεφαλικό επεισόδιο ή ακόμα και θάνατο. Η τεχνητή νοημοσύνη υποστήριξε την χειρουργική ομάδα, βοηθώντας στον εντοπισμό επικίνδυνων περιοχών που πρέπει να αποφευχθούν, ενώ παράλληλα ο γιατρός με την ομάδα του αφαιρούσαν με ασφάλεια τον όγκο.
Αυτή η ΑΙ τεχνολογία έχει επίσης τη δυνατότητα να παρακολουθεί τα χειρουργικά εργαλεία και τις αλληλεπιδράσεις των εργαλείων με τους ιστούς, με στόχο την υποστήριξη των χειρουργών κατά τη διάρκεια πολύπλοκων επεμβάσεων.
Ο καθηγητής Χάνι Μάρκους (Hani Marcus), από το Ινστιτούτο Νευρολογίας Queen Square του UCL και σύμβουλος νευροχειρουργός στο νοσοκομείο NHNN, πραγματοποίησε την πρώτη χειρουργική επέμβαση με υποβοήθηση Τεχνητής Νοημοσύνης μαζί με τον Ντάνιαλ Καν (Danyal Khan), υποψήφιο διδάκτορα του UCL και ειδικευόμενο νευροχειρουργό του UCL και του πανεπιστημιακού νοσοκομείου UCLH, ο οποίος ηγήθηκε του επιτεύγματος.
Ο καθηγητής Μάρκους επεσήμανε: «Ευχαριστώ τους συμμετέχοντες στην κλινική μελέτη και την ομάδα που έχει δεσμευτεί να βελτιώσει την έκβαση των ασθενών κάνοντας αυτό το σημαντικό πρώτο βήμα παγκοσμίως και χρησιμοποιώντας τεχνητή νοημοσύνη που παράγεται στο Ηνωμένο Βασίλειο για να βοηθήσει στη μείωση του κινδύνου κατά τη διάρκεια αυτών των εξαιρετικά ευαίσθητων χειρουργικών επεμβάσεων».
Ο Τζέιμς Φριθ, Υπουργός Καινοτομίας στον τομέα της Υγείας του Ηνωμένου Βασιλείου, πρόσθεσε: «Η επέμβαση αυτή αποτελεί ένα παράδειγμα Τεχνητής Νοημοσύνης στα καλύτερά της: Οι ασθενείς λαμβάνουν φροντίδα που προηγουμένως θεωρούνταν αδιανόητη χάρη σε αυτή την πρωτοποριακή τεχνολογία. Είμαι χαρούμενος για τον Ρις (τον ασθενή) που υποβλήθηκε σε αυτή τη χειρουργική επέμβαση η οποία του άλλαξε τη ζωή, στο πλαίσιο έρευνας η οποία χρηματοδοτείται από τη Βρετανική κυβέρνηση. Είμαστε περήφανοι που αυτή η έρευνα θα ανοίξει τον δρόμο για τις θεραπείες του αύριο. Η Τεχνητή Νοημοσύνη χρειάζεται δικλείδες ασφαλείας και θα διασφαλίζουμε πάντοτε ότι η ασφάλεια θα λαμβάνεται σοβαρά υπόψη. Αλλά θα διασφαλίζουμε επίσης ότι επωφελούμαστε από τις ευκαιρίες που προσφέρει για την παροχή ταχύτερης και πιο αποτελεσματικής φροντίδας. Γιατί με την βοήθειά της χτίζουμε το Εθνικό Σύστημα Υγείας (NHS) για το μέλλον».
Το ΑΙ σύστημα λειτουργεί σε πλατφόρμα της NVIDIA
Το σύστημα τεχνητής νοημοσύνης που χρησιμοποιήθηκε σε αληθινό χρόνο στο χειρουργικό τραπέζι αναπτύχθηκε στο Ινστιτούτο Hawkes του Πανεπιστημίου UCL, από μια διεπιστημονική ερευνητική ομάδα που επικεντρώνεται στην προώθηση τεχνολογιών για την υγειονομική περίθαλψη. Το σύστημα λειτουργεί στην πλατφόρμα NVIDIA Clara IGX που έχει σχεδιαστεί για να υποστηρίζει τεχνητή νοημοσύνη σε πραγματικό χρόνο σε περιβάλλον ιατροτεχνολικών συσκευών.
Οι ερευνητές εκπαίδευσαν και αξιολόγησαν το σύστημα χρησιμοποιώντας μια μεγάλη βάση δεδομένων από βίντεο ενδοσκοπικής χειρουργικής επέμβασης στην υπόφυση, που προήλθε από προηγούμενες επεμβάσεις. Η τεχνολογία έχει αξιολογηθεί και χρησιμοποιηθεί στο παρελθόν ως εργαλείο εκπαίδευσης για χειρουργούς που εκτελούν αυτού του είδους την επέμβαση.
Το ΑΙ υποστηρίζει τον γιατρό - Δεν τον αντικαθιστά
Η Δρ. Σοφία Μπάνο, Αναπληρώτρια Καθηγήτρια Ρομποτικής και Τεχνητής Νοημοσύνης στο Κέντρο Πληροφορικής του UCL και στο Ινστιτούτο Hawkes του UCL, η οποία είναι τεχνική υπεύθυνη για το σύστημα Τεχνητής Νοημοσύνης, εξήγησε: «Αυτό το σύστημα Τεχνητής Νοημοσύνης αναπτύχθηκε από μια διεπιστημονική ομάδα στο UCL. Το ΑΙ σύστημα εκπαιδεύτηκε από εκατοντάδες χειρουργικά βίντεο και εκτέθηκε σε ένα εύρος χειρουργικών παραδειγμάτων που θα χρειαζόταν πολλά χρόνια για να τα αντιμετωπίσει ένας χειρουργός στην καθημερινή κλινική πράξη. Έχει σχεδιαστεί για να βοηθά στην αναγνώριση κρίσιμης ανατομίας, χειρουργικών εργαλείων και αλληλεπιδράσεων των εργαλείων με τους ιστούς σε πραγματικό χρόνο, υποστηρίζοντας τον χειρουργό κατά τη διάρκεια εξαιρετικά ευαίσθητων επεμβάσεων».
Ο καθηγητής Μάικ Λούις (Mike Lewis), Επιστημονικός Διευθυντής Καινοτομίας του NIHR, υπογράμμισε: «Αυτή η πρωτοποριακή χειρουργική επέμβαση αναδεικνύει τις δυνατότητες της προηγμένης Τεχνητής Νοημοσύνης (ΑΙ) για την υποστήριξη των χειρουργών και τη βελτίωση της φροντίδας των ασθενών. Επενδύοντας σε καινοτόμες ψηφιακές τεχνολογίες, το NIHR συμβάλλει στη μετατροπή της έρευνας αιχμής σε πρακτικά εργαλεία που μπορούν να κάνουν πραγματική διαφορά στο χειρουργικό τραπέζι. Το έργο αυτό αντικατοπτρίζει τις φιλοδοξίες του 10ετούς Σχεδίου Υγείας της Βρετανικής κυβέρνησης για την αξιοποίηση της καινοτομίας και της τεχνολογίας με στόχο τη βελτίωση της υγειονομικής περίθαλψης και είναι συναρπαστικό να βλέπουμε αυτές τις εξελίξεις να παρέχουν στους χειρουργούς πολύτιμη υποστήριξη σε πραγματικό χρόνο κατά τη διάρκεια τόσο πολύπλοκων επεμβάσεων».
Η ιστορία του ασθενή που υποβλήθηκε στην πρωτοποριακή επέμβαση
Ο 48χρονος Ρις προσφέρθηκε εθελοντικά να είναι ο πρώτος ασθενής στον οποίο αφαιρέθηκε όγκος στην υπόφυση με αυτόν τον τρόπο. Η πάθησή του ανακαλύφθηκε τυχαία τον Δεκέμβριο του 2024, όταν κατέρρευσε κατά τη διάρκεια μιας βόλτας και υπέστη κρίση.
«Βρισκόμουν έξω για τον συνηθισμένο μου καθημερινό περίπατο όταν ξαφνικά ένιωσα αδιαθεσία και έχασα τις αισθήσεις μου. Ευτυχώς, οι άνθρωποι που βρίσκονταν κοντά έσπευσαν να βοηθήσουν και έλαβα άμεση βοήθεια. Μετά από εξετάσεις στο νοσοκομείο, οι γιατροί ανακάλυψαν έναν όγκο περίπου 11 χιλιοστών στην υπόφυσή μου» είπε ο ίδιος.
Αρχικά, ο ασθενής αντιμετωπίστηκε χωρίς χειρουργική επέμβαση, αλλά τα συμπτώματά του επιδεινώθηκαν με την πάροδο του χρόνου, συμπεριλαμβανομένης μιας σοβαρής ορμονικής διαταραχής και προβλημάτων στην όραση.
Ο Ρις άρχισε να χάνει την περιφερειακή όραση και ξεκίνησε να χρησιμοποιεί μπαστούνι στο περπάτημα γιατί δεν έβλεπε χαμηλά και σκόνταφτε επανειλημμένα σε εμπόδια. Τελικά επέλεξε τη χειρουργική επέμβαση και προσφέρθηκε εθελοντικά να συμμετάσχει στην έρευνα.
«Το Εθνικό Νοσοκομείο Νευρολογίας και Νευροχειρουργικής ιδρύθηκε το 1859 και ήταν το πρώτο εξειδικευμένο νευροχειρουργικό νοσοκομείο στον κόσμο. Επομένως, μου φαίνεται πολύ ταιριαστό το ίδιο νοσοκομείο να είναι και το πρώτο στον κόσμο που πραγματοποιεί νευροχειρουργική επέμβαση με τη βοήθεια τεχνητής νοημοσύνης. Είμαι χαρούμενος που είχα την ευκαιρία να με φροντίσουν στο νοσοκομείο και ευγνώμων που με ρώτησαν αν θα επιθυμούσα να είμαι ο πρώτος ασθενής στον κόσμο, που θα πάρει μέρος σε αυτό το επιστημονικό επίτευγμα. Εάν οι ασθενείς δεν συμμετέχουν στην έρευνα, πώς μπορούν οι γιατροί να μάθουν και πώς μπορεί η ιατρική να προοδεύσει;» αναρωτήθηκε.
Όταν ο Ρις ξύπνησε από το χειρουργείο, η όρασή του είχε βελτιωθεί δραματικά. «Όταν συνήλθα μπορούσα να δω τα πάντα στο δωμάτιο καθαρά» είπε. Μέσα σε μια εβδομάδα, περπατούσε με άνεση χωρίς γυαλιά ή μπαστούνι σχολιάζοντας: «Νιώθω σαν να έχω μια πανοραμική θέα 360ο γύρω μου, κάτι που δεν συνέβαινε εδώ και περισσότερο από ένα χρόνο.»
