کاربرد سیستم جدید هوش مصنوعی در جراحی از راه دور
تیم تحریریه
- ۲۲ شهریور ۱۴۰۱
- زمان مطالعه 1 دقیقه
به لطف هوش مصنوعی جدید دانشگاه فنی دارمشتات، جراحی از راه دور بالاخره امکان‌پذیر می‌شود. نگرانی در مورد کمبود پرسنل پزشکی در سراسر دنیا روز به روز بیشتر می‌شود. گروهی از پژوهشگران دانشگاه فنی دارمشتات یک سیستم هوش مصنوعی طراحی کرده‌اند که می‌تواند با تسهیل غربال و حتی جراحی از راه دور، به نیروهایی که آموزش کمتری دیده‌اند، کمک کند. انیربان موخوپادیی، متخصص کامپیوتر از دانشگاه فنی دارمشتات، توضیح می‌دهد: «سیستم هوش مصنوعی ما تنها با تکیه بر اتصال قوی اینترنت، می‌تواند به بیماران نواحی روستایی سراسر دنیا کمک کند.»
پژوهش‌ها حاکی از این هستند که تنها در هلند، کمبود پرسنل بهداشت و درمان تا سال ۲۰۳۱ به ۱۳۵,۰۰۰ می‌رسد. این کمبودها در کل حوزه بهداشت و درمان، به‌ویژه اتاق جراحی، احساس می‌شوند.
با این حال، به گفته موخوپادیی، کمبود کادر درمان به هلند محدود نمی‌شود و تمام کشورها به‌ویژه مناطق در حال توسعه را تحت‌تأثیر قرار می‌دهد. وی اصالتاً اهل هند است و در حال حاضر، گروهی پژوهشی را با تمرکز بر کاربردهای هوش مصنوعی در پزشکی، در دانشگاه فنی دارمشتات هدایت می‌کند. موخوپادیی می‌گوید: «من بیش از ۲۰ سال در هند زندگی کرده‌ام و سیستم بهداشت و درمان این کشور را از نزدیک دیده‌ام. برخی از نزدیکانم را دیده‌ام که جان خود را از دست داده‌اند، چون کادر درمان نمی‌توانستند تشخیص دهند که یکی از بیماران بخش ICU به کرونا مبتلا شده است. بعد از تجربه این مسائل، متوجه می‌شویم که مشکلات جدی در دنیا وجود دارد. این کشور، به جز کلان‌شهرهایش، از کمبود شدید کادر درمانی واجد صلاحیت رنج می‌برد.»
تمرکز بر اشکال به جای پیکسل‌ها
موخوپادیی معتقد است که فناوری‌هایی همچون ربات‌های جراح و هوش مصنوعی، نقشی حیاتی در حل معضل کمبود کادر درمان ایفا می‌کنند. در حال حاضر، این راهکارها به صورت پراکنده به کار می‌روند؛ برای نمونه، بیمارستان ماستریخت از یک سیستم جراح به نام ربات داوینچی استفاده می‌کند که رویکرد جراحی‌اش به مقدار کمی تهاجمی است. برای کار با این سیستم، جراح مربوطه با میز فرمانی کار می‌کند که کاملاً از ربات مجزاست.
سیستمهای هوش مصنوعی کار جراح را درک کرده و مطابق با آن، به صورت حضوری یا از راه دور (از طریق اینترنت)، عمل را انجام می‌دهند و بدین ترتیب، جراحی از راه دور را امکان‌پذیر می‌سازند. گروه پژوهشی موخوپادیی در راستای تحقق این هدف گام برمی‌دارند و بدین منظور، از یک سیستم هوش مصنوعی استفاده می‌کنند که کارکردی متفاوت از سایر سیستمهای هوش مصنوعی به‌کاررفته در حوزه بهداشت و درمان دارد.
موخوپادیی اضافه می‌کند: «سیستم ما به جای پیسکل، با تمرکز بر اشکال کار می‌کند. در دنیای پزشکی، معمولاً داده‌های کمی در اختیار داریم و هیچ دو جراحی کاملاً شبیه هم نیستند. سیستمی که به پیکسل‌های تصاویر نگاه می‌کند، باید فضای جست‌وجوی وسیعی را پوشش دهد؛ اما اگر بتوانیم دانش مربوط به شکل اعضاء و بافت‌های بدن را به الگوریتم‌ها بدهیم، این فضای جست‌وجو کوچک‌تر می‌شود. بدین ترتیب، برای اینکه تصویر خوبی از استخوان‌ها و ساختارهای بدن به دست آوریم و از وضعیت بیمار آگاه شویم، به داده‌های فراوان نیاز نداریم.»
غربال از راه دور
هوش مصنوعی دانشگاه دارمشتات را می‌توان برای غربال نیز استفاده کرد، تا از کارکنان کمتر آموزش‌دیده در نواحی دورافتاده و کشورهای در حال توسعه پشتیبانی به عمل آورد. موخوپادیی در این باره می‌گوید: «در مناطق روستایی هند، چین و آفریقا، با اینکه کمبود پزشک وجود دارد، شبکه اینترنت موبایل برقرار است. ما هم قصد داریم از همین نقطه قوت نهایت استفاده را ببریم.»
به عنوان مثال، یک بیمار هندی مبتلا به سل را در نظر بگیرید. از نظر لوجیستیک، گرفتن نمونه بزاق بیمار و انتقالش به نزدیک‌ترین مرکز آزمایش، که گاهی اوقات بیش از ۵۰۰ کیلومتر با مرکز درمانی فاصله دارد، چالشی بزرگ به شمار می‌رود. در این صورت، راحت‌تر است تا یک ماشین را به آن روستا برسانیم، تصاویر ایکس‌ری را بگیریم و از طریق شبکه اینترنت موبایل ارسال کنیم. سپس، هوش مصنوعی می‌تواند بر اساس این تصاویر، غربال از راه دور را انجام دهد.
جراحی‌های زیرمیلی‌متری
یکی دیگر از موارد جراحی از راه دور هوش مصنوعی جراحی‌های زیرمیلی‌متری است. در واقع، این فناوری برای جراحی‌های زیرمیلی‌متری یعنی جراحی‌های دقت‌بالا که در آن‌ها، حاشیه خطا اغلب زیر میلی‌متری است، به کار می‌رود. به عنوان نمونه از این جراحی‌ها می‌توان به جایگذاری اندام مصنوعی شنیداری در گوش داخلی اشاره کرد. موخوپادیی توضیح می‌دهد: «قبل از جایگذاری اندام، ابتدا باید جمجمه بیمار باز شود، تا شکل آناتومی‌اش مشخص شود. این کار اهمیت بسیار بالایی دارد، چون جراحی «واقعی» باید با دقت زیاد انجام گیرد. چندین مسیر عصبی وارد گوش می‌شوند که اگر لمس شوند، بخشی از صورت بیمار فلج می‌شود.»
وی ادامه می‌دهد: «ربات‌های جراح دقیق و تنها کمی تهاجمی هستند؛ اما این ربات‌ها را باید بدون رویکرد مستقیم بررسی کرد؛ به عبارت دیگر، اینجا با مسئله «مرغ و تخم‌مرغ» روبه‌رو هستیم، چون هوش مصنوعی به داده‌های آموزشی نیاز دارد و ربات هم به هوش مصنوعی آموزش‌دیده نیاز دارد. راهکار ما استفاده از اسکن‌های توموگرافی پیش از عمل جراحی برای آموزش هوش مصنوعی است. بدین ترتیب، الگوریتم بر اساس مقدار کمی داده، مسیرهای عصبی را می‌آموزد و جراحی ایمن، با کمترین تبعات ممکن برای بیمار، امکان‌پذیر می‌شود.»
ربات‌های جراح
پژوهشگران مسیری طولانی پیش رو دارند، تا بتوانند این محصول نوآورانه را وارد دنیای پزشکی کنند. به گفته پژوهشگران، هنگام پیاده‌سازی یافته‌های پژوهشی، ایمنی بیماران را باید در اولویت قرار داد. باید مطمئن شد که همه سیستم‌ها به صورت ایمن در کنار یکدیگر کار می‌کنند. پیاده‌سازی پژوهش‌ها به هدف جراحی از راه دور، در حوزه ربات‌های جراح زمان‌بر است. با این حال، موخوپادیی و همکارانش ظرفیت پیشرفت این سیستم را به‌ویژه برای کاربرد در حوزه آموزش جراحی، غربال و تشخیص‌گذاری، بسیار بالا می‌دانند.
هوش مصنوعی در حوزه پزشکی
طی سال‌های پیش رو، جامعه پزشکی بیشتر به استفاده از راهکارهای مبتنی بر هوش مصنوعی روی خواهد آورد. موخوپادیی پیش‌بینی می‌کند: «غربال بیماران در آفریقا، کمک به جراح‌ها در جراحی‌های دقت‌بالا و یا حتی کمک به پزشکان در گزارش‌نویسی، تنها چند نمونه از کاربردهای بالقوه این هوش مصنوعی در حوزه پزشکی هستند. طی چندین سال آینده، فناوری‌های جدید همچون هوش مصنوعی حوزه بهداشت و درمان را متحول می‌کنند. تحقق دسترسی برای همه مردم مسیری طولانی و پرپیچ‌وخم است، اما بدون شک، ارزش تلاش بی‌وقفه را دارد.»
جدیدترین اخبار هوش مصنوعی ایران و جهان را با هوشیو دنبال کنید
