تطوير أداة ذكاء اصطناعي لتدريب الجراحين على العمليات

إذا سبق لك أن واجهت القرار الصعب، بشأن ما إذا كنت ستخضع لعملية جراحية، فمن المحتمل أن يكون لديك العديد من الأسئلة.

من بين الاعتبارات التي لا تعد ولا تحصى، كانت الأسئلة المحتملة حول مهارة وخبرة الطبيب الذي يحمل أدوات الجراحة.

يمكن أن يساعد البحث الجديد الذي أجرته كلية الهندسة FAMU-FSU، في منح الجراحين تدريبًا أفضل على عملهم الحاسم.

قاد عميد الكلية سوفرانو دي، تطوير أداة مدعومة بالذكاء الاصطناعي، تساعد في تدريب الجراحين من خلال تحليل الفيديو الخاص بتقنياتهم الجراحية وتقديم التعليقات.

تم نشر البحث مؤخرًا في مجلة JAMA للجراحة.

وقال دي: "كلما زاد التدريب والمراجعة التي يتلقاها الجراحون تحت التدريب، كلما تحسنت مهاراتهم".

وأضاف: "لقد أنشأنا شبكة تقييم متطورة تعتمد على الفيديو (VBA-Net) والتي تعد خطوة رئيسية في اتجاه أتمتة تقييم المهارات الجراحية بشكل فعال.

يستخدم هذا النظام أحدث نماذج التعلم العميق للتكوين والتقييمات التلخيصية، التي تعزز تنمية المهارات.

نموذج للذكاء الاصطناعي

VBA-Net هو نموذج للذكاء الاصطناعي يتعلم التمييز بين الخبراء والمبتدئين من خلال مشاهدة مقاطع فيديو كاملة لمهام جراحية حقيقية.

يوفر النموذج للمتعلم الدرجات النهائية والتعليقات عبر الإنترنت، فهو يقوم بأتمتة مهمة تقييم المهارات الجراحية، والتي يتم إجراؤها حاليًا بواسطة مراقبين مدربين.

تدمج المنصة تقنية الشبكة العصبية العميقة (DNN) مع التقييم الجراحي الحالي القائم على الفيديو لتقديم تعليقات في الوقت الفعلي للجراحين الطموحين.

الشبكات العصبية العميقة هي شكل من أشكال الذكاء الاصطناعي الذي يعكس تعقيدات الدماغ البشري ويساعد في تصميم عملية التعلم بما يتناسب مع الاهتمامات الفردية، مما يعزز أهمية التوصيات.

وقال دي: يمكن لهذه الأداة أن تقدم دعمًا قيمًا للمقيمين ولديها القدرة على ضمان قدر أكبر من الاتساق في التقييمات.

وأضاف: "هدفنا هو تبسيط عملية التقييم من خلال توجيه المتدربين في تركيزهم على الجوانب الأكثر أهمية للعملية الجراحية".

تتضمن تقنية DNN الذكاء الاصطناعي القابل للتفسير (XAI)، وهو نوع من الذكاء الاصطناعي يمكّن البشر من فهم الأعمال الداخلية الغامضة للشبكة بشكل أفضل، فهو يمنح المستخدمين الثقة في النتائج والمخرجات التي تنتجها خوارزميات التعلم الآلي. تتطلب هذه التقنية الحد الأدنى من الأجهزة وإعداد الكاميرا القياسي.

سيساعد بحث De في تلبية مبادرة المجلس الأمريكي للجراحة لدمج التقييم المعتمد على الفيديو (VBA) في تدريب الجراحين وموظفي العمليات التابعين لهم.

أطلقت المجموعة برنامجًا تجريبيًا افتتاحيًا لتوحيد VBA في عام 2021. تأخذ رؤية De الرائدة الذكاء الاصطناعي وتربطه مباشرة بـ VBA.

وقال دي: "نأمل أن تمهد الأفكار المستفادة من هذا البحث الطريق لدمج هذه التكنولوجيا في برامج التدريب والاعتماد في السنوات الخمس إلى العشر القادمة". "إن طموحنا النهائي هو تحسين نتائج المرضى وإنقاذ الأرواح وتنمية المزيد من الجراحين المدربين تدريبًا جيدًا في المستقبل".