在虚拟现实和人工智能的推动下,远程手术正在兴起

“目标是全球最佳专家外科医生在各种情况下,千万案的经验,”华盛顿州萨姆布罗大学说。
通过 比尔Siwicki
10点43分

Sam Browd博士是西雅图儿童医院的神经外科医生。

照片:Proprio

山姆·布劳德博士是西雅图的神经外科医生,他正在把远程医疗和虚拟现实技术带到另一个意想不到的地方——手术室。

布劳德是华盛顿大学(University of Washington)神经外科教授,西雅图儿童医院(Seattle Children’s Hospital)神经外科主治医生,健康IT供应商本体(propo)的联合创始人和首席医疗官。在过去的几年里,他一直在与工程师和其他外科医生合作,将手术室从模拟世界带入数字世界。

他们创造了一项新技术,将虚拟现实和人工智能相结合,为外科医生提供360视角的手术,使外科医生能够以新的方式整合信息。除此之外,还有远程手术的工作——在不同地点进行现场手术的能力或指导和监督的能力。

布劳德认为,这将使全世界的外科手术民主化,包括培训数千英里以外的医科学生。

欧宝娱乐是黑平台在这次采访中,我们利用了布劳德的专业知识,来讨论这些技术突破,以及它们将如何帮助临床医生和患者。

问:今天的医疗保健行业在哪里关于Telesurgery?此外,请描述您在创造实时手术,指导和重点的能力方面的工作。

一个。虽然大大的医疗保健行业经历了许多关键的转换和迭代,但远程医疗仍处于其初期,尽管在大流行期间提供护理的必要性,但仍处于超额加速模式。我们的论文从多年来回来的是,技术现已定位,从根本上采取了一个主要的模拟空间,并在用于协助外科医生的工具并扩大他们的能力方面使其完全数字化。

我们的目标是利用技术提升每一位外科医生的表现和能力,并捕捉、分析和分享微妙的外科知识和技术方面的培训、模拟和最终临床决策支持,这是即时的、相关的和与案例相关的。为了实现从今天到明天的“超级外科医生”的飞跃,需要更多地使用和采用技术。

当我们环顾世界时,有许多已经开始看不见的小公司。目前的技术方法侧重于扩展消费者视频会议范式以在手术室使用。这些2-D显示屏的方法将使电视和远程传递的首次传递,但这些是基本上有限的,因为它们仅利用普通的RGB摄像机放置在操作场上或附近。

这些都是相对于我们的论文的验证方法,是朝着正确方向迈出的一步,但这只是开始。我最近在实践中就这么做了,第一次通过高度技术性的程序远程监督澳大利亚的一位同事。通过这种整合,我们能够从手术显微镜现场直播视频,当我在西雅图的办公室时,我们在整个6个小时的手术过程中进行现场交流。

目前的挑战在于,这些类型的技术缺乏通过观看景深获得的丰富程度、深度和整体背景,缺乏沉浸式体验。也就是说,我的经验——以及在这一领域崭露头角的公司——表明,有明确的兴趣和需要进行虚拟导师和监考。

在Proprio,我们相信远程手术是一种在手术室获取详细、深入数据并实时、随时随地、潜伏期不易察觉地共享数据的能力,因此,辅助外科医生可以获得深度感知和沉浸体验,就像他们在主外科医生旁边的手术室一样。

我们认为这类经验将为教育和外联提供无数的机会——而且,重要的是,促进外科培训的基本民主化和知识共享,在世界各地培养和培养下一代外科医生——对服务不足和缺乏高质量外科护理的地区产生重要的积极影响。

从长远来看,无论地点、时区或手术能力如何,能够远程操作并提供指导,将极大地增强专家分享他们的技能和提供手术指导的能力,从而创造下一代“超级外科医生”。

除了改善人类的表现外,像本体这样的公司将促进手术机器人的整合和能力,这只是个时间问题。机器人学在外科手术中的成功与了解所操作的解剖结构的位置、变化和复杂性密不可分。

我们的总体愿景是将外科手术的性能带入数字时代,提高人类的性能,并最终促进将知识转移到机器人上,以改善人类护理。这种统一的方法将带来全新的沉浸式智能手术能力,以提高手术技能、结果和工作流程。

问:你曾说过远程外科手术使全世界的外科手术更加普及,并从数千英里以外的地方培训医学生。请详细说明。

一个。现在在外科训练的世界里,运气是决定你成为一名外科医生的一个因素。除了天生的身体技能,你所居住的国家,你向谁学习,你所在的机构会极大地影响学习、培训和获得最现代外科技术经验的机会。

不幸的是,位置可以从根本上决定你成为一名多么优秀的外科医生——这是绝对不能接受的,并让世界各地每年都需要高质量手术的数百万人失望。

培训机会受到导师数量和扩充知识能力的限制。要扩充这些知识,就需要一种不同的思维方式。传统的学监制/学徒制只允许知识的线性扩展。为了能够教授更多的外科医生,并在世界范围内推广这些知识,需要一种不同的方法。

远程手术/指导/proctorship允许一位专家外科医生在世界任何地方单独或集体教授多人。扩展这种知识转移的能力意味着世界上最好的外科医生可以摆脱这种线性学徒模式,与数百名学员分享他们的知识。

这一转变可能成为行业定义者和游戏规则改变者。这种方法之外的另一个步骤是归档病例,查看每一个手术、每一种变异和每一种并发症,并将这些要素提炼成结构化的教学方案,供外科医生分享、按需获取和整合今天只能通过直接一对一获得的知识,亲自进行外科培训。

让外科医生与众不同的不仅仅是技能,还有经验、重复次数、手术病理学的多样性,以及他们目睹、经历和/或让患者进出的并发症。除了与生俱来的技能,经验、教育和重复教育还决定了外科医生的水平。这是典型的先天与后天的问题。

天生的能力只能通过经验、教学和安全地犯错误、改变动作、思想和行为的能力来增强。

现在我们进行一对一的培训,即使是在手术中,所以你必须要么在特定的病例中出现,要么由教授手术的外科医生转交给你。这是一种不可持续的模式,导致了对下一代的技能提炼和赋权的巨大瓶颈,尽管人口持续增长,但预计全球外科医生严重短缺。

其他行业很久以前就利用模拟来实现重复和最终的能力。从航空等领域学习和采用经验教训才刚刚开始。

我们想做的不仅仅是让这些专业的外科医生教世界上尽可能多的人,而且还要捕捉和保存他们的知识精华,让他们在手术室里达到一个例外的水平。我们必须努力通过技术创新来创造未来的超级外科医生,并将数字世界以及所有能够实现的东西带到手术室。

问:虚拟现实技术在远程手术中扮演什么角色?

一个。外科手术是一种触觉的、沉浸式的活动。它利用你的所有感官——视觉、触觉和所有本体感觉技能——来观察、感觉和导航案件。虚拟现实允许世界上任何地方的观测者体验操作,就好像他们在现实中一样。从外科医生的视觉体验开始,虚拟现实创造了一个机会,让他们能够全身心地投入到手术中,并体验到如果他们在场的话所能获得的经验。

例如,能够以立体视觉,深刻的感知和独立于外科领域的视野移动地移动的外科视野,令人沮丧,但可实现。虚拟现实为更现实的深度感知创造了一个完全不同的机会,这与从显微镜看的目前的观光经验完全不同。

根据所拍摄的视图,您可以了解整个手术室发生的情况——无论是工作流程、擦洗技术人员或护士在做什么,等等。无论手术中或手术周围发生了什么,从虚拟现实中可以获得广泛的、细微的、特别的个人知识,并通过手术外科医生将其翻译给更广泛的受众。除了手术本身的视觉效果外,工作流程、团队动态、附加技术的集成都具有指导意义,也是受训人员总体学习目标的一部分。

感觉自己在场比感觉自己在看电影更吸引人。你被转换成一个积极的观察者而不是被动的观察者。虚拟现实将你置于情境中,让你发现专家们花费数年时间试图传达的复杂和固有的反应——所有这些都在一次身临其境的体验中。

体验式、主动式学习与被动式学习在记忆和理解上的区别我怎么强调都不过分。对于住院医师来说,经历手术并实时进行自己的观察,与从扁平教科书中记忆案例研究相比,记忆能力是日夜不停的。情境学习时刻有助于更好地保留学习的事实、细节和模式,学习者最终必须保留这些事实、细节和模式,以达到熟练程度和能力,但最好是掌握。

虚拟现实创造了在三维环境中看到手术室的能力,在那里你可以移动,操纵,并将其渲染为一个体积,而不是静态图像。它更愉快。它改变了参与的动力,并最终改变了教育体验的有效性。

问:人工智能技术在Telesurgery中发挥了什么作用?

一个。就像沉浸式技术正在对各个行业产生巨大影响一样,人工智能也将在几个领域改变医学界,尤其是在数据收集、处理和分析方面。

有数据和图像捕获。允许我们捕获图像的技术需要在3-D中确保具有低/无延迟的3-D中的极大数据集。与AI有关如何操纵和凝结的方式,有很多工作与AI有关,以便以不创建滞后的速率发生延迟。

您可以想象在案例的关键部分进行远程协助,您不希望发送的评论或建议超过了参与或改变操作过程所需的信息。

沉浸式远程手术将需要人工智能解决方案来提高数据传输、图像处理和重建的速度和效率。此外,最理想的情况是戴上无线耳机,因此通过5G或其他实现技术连接的能力将需要由人工智能驱动的深思熟虑的数据技术。

然后是数据和教育进步。人工智能允许我们获取和处理更多的数据,这也可以转化为术后学习和评估的更多机会。通过在手术室中结合机器学习和计算机视觉,外科医生可以通过更直观的设计数据捕获、可视化和更重要的分析来评估性能和评估改进机会。

当我们获取数据并将其存档时,我们不仅能够以身临其境的方式回放手术,还可以让我们有机会聚合、学习和提取我们认为与改进的性能和工作流程相关的重复功能。随着手术室数字化,这一巨大的聚合数据集将产生临床决策工具,这些工具将以及时、相关和上下文的方式提供给外科医生,使外科医生能够看到世界上的外科知识,而不仅仅是他们自己的知识,并根据这些知识做出决策。

想象一下,随着案件的进展,产生和呈现的信息随着手术的展开,给外科医生带来建议、警告或其他信息。这些数字工具无疑将提高未来手术的安全性和效率。

然后有数据和手术表现。AI创建机会,以便在运营室,过程和比较时刻收集的强大的手术数据,在这个独特的情况下,与数百或数千个案例的数据以通知与解剖学,过程和/或结果相关的信息外科医生手术。

数据集将在操作期间通知决策。我们拥有的数据越多,我们就越可以学习和分享。目标是全球最佳专家外科医生在各种情况下,数千例案件的经验,无限解剖学变化和对等级决策的绩效指标,实时提出的措施最多效果最佳结果。

推特:@siwickihealthit.
电子邮件作者:bsiwicki@himss.org
欧宝娱乐是黑平台医疗保健IT新闻是HIMSS媒体出版物。

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