當(dāng)外科醫(yī)生接受培訓(xùn)時，他們通常需要更有經(jīng)驗(yàn)的醫(yī)生的監(jiān)督，他們可以指導(dǎo)他們的技術(shù)。由于加州理工學(xué)院研究人員和南加州大學(xué)泌尿科醫(yī)生凱克醫(yī)學(xué)開發(fā)的一種新的人工智能系統(tǒng)，這種情況可能正在改變，該系統(tǒng)旨在為外科醫(yī)生提供有關(guān)其工作質(zhì)量的寶貴反饋。

新的外科人工智能系統(tǒng)（SAIS）的目標(biāo)是為外科醫(yī)生提供客觀的績效評估，以改善他們的工作，進(jìn)而改善患者的效果。當(dāng)提供外科手術(shù)的視頻時，SAIS可以確定正在執(zhí)行的手術(shù)類型以及外科醫(yī)生執(zhí)行手術(shù)的質(zhì)量。

該系統(tǒng)是通過《自然生物醫(yī)學(xué)工程》、《npj 數(shù)字醫(yī)學(xué)》和《通信醫(yī)學(xué)》雜志上的一系列文章引入的，這些文章于 2023 年 <> 月底同時發(fā)表。

“在機(jī)器人手術(shù)等高風(fēng)險環(huán)境中，人工智能在短期內(nèi)取代人類外科醫(yī)生是不現(xiàn)實(shí)的，”布倫計算和數(shù)學(xué)科學(xué)教授、該研究的作者Anima Anandkumar說?！跋喾?，我們詢問人工智能如何安全地改善患者的手術(shù)結(jié)果，因此，我們的重點(diǎn)是通過人工智能使人類外科醫(yī)生更好、更有效。

SAIS使用大量由醫(yī)療專業(yè)人員注釋的視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行培訓(xùn)。外科醫(yī)生的表現(xiàn)被評估到單個離散運(yùn)動的水平，即握住針頭，驅(qū)動它穿過組織，并將其從組織中取出。培訓(xùn)結(jié)束后，SAIS的任務(wù)是使用來自各種醫(yī)院的視頻來審查和評估外科醫(yī)生在各種手術(shù)中的表現(xiàn)。

“SAIS有可能為外科醫(yī)生提供準(zhǔn)確，一致和可擴(kuò)展的反饋，”該研究的作者，加州理工學(xué)院前博士后研究員，現(xiàn)在是Vicarious Surgical的AI工程師Dani Kiyasseh說。根據(jù)研究人員的說法，希望SAIS能夠?yàn)橥饪漆t(yī)生提供指導(dǎo)，說明需要提高哪些技能。

為了使該工具對外科醫(yī)生更有價值，該團(tuán)隊(duì)開發(fā)了人工智能的能力，以證明其技能評估的合理性。人工智能現(xiàn)在可以告知外科醫(yī)生他們的技能水平，并通過指向特定的視頻剪輯來提供有關(guān)其進(jìn)行評估的基本原理的詳細(xì)反饋。

“我們能夠證明，這種基于人工智能的解釋通常與外科醫(yī)生本來會提供的解釋一致，”Kiyasseh說。“可靠的基于人工智能的解釋可以為在同行外科醫(yī)生無法立即可用時提供反饋鋪平道路。”

早期，測試SAIS的研究人員指出，一種意想不到的偏見悄悄進(jìn)入了系統(tǒng)，人工智能有時會根據(jù)對外科醫(yī)生整體動作的分析，將外科醫(yī)生評為比他們的經(jīng)驗(yàn)更熟練或更差。為了解決這個問題，研究人員引導(dǎo)人工智能系統(tǒng)專注于手術(shù)視頻的相關(guān)方面?？s小焦點(diǎn)減輕了偏見，盡管沒有消除，研究人員正在繼續(xù)解決這一問題。

“人類來源的手術(shù)反饋目前既不客觀也不可擴(kuò)展，”南加州大學(xué)凱克醫(yī)學(xué)泌尿科醫(yī)生、南加州大學(xué)凱克醫(yī)學(xué)院泌尿科副教授Andrew Hung說。“人工智能衍生的反饋，例如我們的系統(tǒng)提供的內(nèi)容，為外科醫(yī)生提供了可操作的反饋的重要機(jī)會。

這些研究的標(biāo)題是“從手術(shù)視頻中解碼外科醫(yī)生活動的視覺轉(zhuǎn)換器”，“人類視覺解釋減輕了基于人工智能的外科醫(yī)生技能評估中的偏見”和“使用人工智能為外科醫(yī)生提供可靠和公平反饋的多機(jī)構(gòu)研究”。這項(xiàng)研究由癌癥研究所資助。