神经外科的历史性突破:英国首次在人工智能实时支持下成功进行脑部手术

作者: Tatyana Hurynovich

在伦敦大学学院(UCL)附属国立神经病学和神经外科医院,进行了世界上首例脑肿瘤切除手术,手术中外科医生使用人工智能系统实时分析手术过程。这一手术标志着计算机辅助手术发展的新阶段,人工智能并非作为自主执行者,而是作为智能助手,能够预防关键错误。

背景:当视力岌岌可危时

患者是来自贝德福德郡的48岁里斯·希伯特,两个孩子的父亲。一年半前,他开始出现突发性头晕和严重疲劳,随后周边视力明显缩小。核磁共振成像发现一个大小为11毫米的良性垂体瘤。

虽然肿瘤不是恶性的,但其位置构成了严重威胁。垂体位于颅底,紧邻颈动脉和视神经。外科医生任何不慎的动作都可能导致不可逆的视力丧失或严重血管损伤。据医生估计,肿瘤未完全切除的风险为25%至50%,损伤大血管的风险为0,5%至2%。

外科医生的“第二双眼睛”如何工作

手术的关键要素是由UCL研究人员(包括霍克斯研究所)开发的创新人工智能系统,并得到了国家健康与护理研究所(NIHR)和谷歌公司的资助。

手术过程中,内窥镜通过患者鼻腔引导至颅底。在主监视器显示手术区域的同时,第二个屏幕显示人工智能界面。该系统实时分析视频流,识别手术器械,并对隐藏在骨组织和膜层下的关键解剖结构进行彩色标记。

该算法预先在数百个先前垂体瘤切除手术的视频上进行了训练。据参与手术的著名神经外科医生哈尼·马库斯教授称,该系统“训练所基于的手术数量超过了大多数外科医生在整个职业生涯中看到或进行的数量”。

技术服务于人,而非取代人

开发人员和医务人员强调了一个关键细节:人工智能不做出决策,也不控制器械。手术过程的完全控制权仍由人类掌握。人工智能仅提供建议,像一个先进的导航系统,或者正如马库斯教授形象地说的那样,像一个“外科ChatGPT”,可以听取或忽略,以支持医生自己的专业判断。

“我们的大脑内部没有路标,”里斯·希伯特本人指出。“从患者安全的角度来看,我显然看到了这项技术的优势。”

结果与前景

今年五月进行的手术完全成功。外科医生安全地切除了最大体积的肿瘤,没有触及神经或血管。

术后几周,患者报告状况显著改善:“手术后我睁开眼睛时,感觉我的视力恢复到了完全的360度——整整一年我都没有看得这么清楚。”目前,里斯·希伯特已完全康复,相关症状消失,并已重返工作岗位。

这次手术的成功为这项技术的更广泛临床应用开辟了道路。UCL研究团队已经计划进行大规模试验,以证明该方法在更大患者群体中的有效性和安全性。如果这一趋势持续下去,实时人工智能导航系统可能成为全球复杂神经外科手术的金标准,使其对患者来说可预测且尽可能安全。

 

 

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来源

  • Операция с ИИ

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