Nuevo sistema de inteligencia artificial mejora el desempeño del cirujano

A medida que los cirujanos se capacitan, generalmente requieren orientación de médicos experimentados que puedan ayudarlos a refinar su técnica. Ahora, un nuevo sistema de inteligencia artificial (IA) pronto podría ofrecer información valiosa sobre el desempeño de un cirujano, reduciendo potencialmente la necesidad de supervisión directa.

El Sistema Quirúrgico de IA (SAIS) desarrollado por investigadores del Instituto de Tecnología de California (Caltech, Pasadena, CA, EUA) y la Facultad de Medicina Keck de la Universidad del Sur de California (USC, Los Ángeles, CA, EUA) tiene como objetivo proporcionar evaluaciones objetivas del desempeño de un cirujano, con el objetivo final de mejorar sus habilidades y, en consecuencia, los resultados de sus pacientes. Al analizar una grabación de video de un procedimiento quirúrgico, SAIS puede determinar el tipo de cirugía que se está realizando y evaluar la calidad de ejecución del cirujano. El sistema fue entrenado con una vasta colección de datos de video anotados por profesionales médicos, evaluando el desempeño de los cirujanos hasta movimientos discretos individuales, como el manejo de una aguja o la manipulación de tejidos.

Una vez entrenado, SAIS se empleó para revisar y evaluar el desempeño de los cirujanos durante una amplia gama de procedimientos capturados en video de varios hospitales. Los investigadores esperan que SAIS guíe a los cirujanos sobre qué habilidades necesitan mayor desarrollo. Para mejorar la utilidad de la herramienta, el sistema de IA se diseñó para justificar sus evaluaciones, lo que le permite informar a los cirujanos sobre su nivel de habilidad y ofrecer comentarios detallados, respaldados por clips de video específicos.

Durante las pruebas iniciales, los investigadores descubrieron un sesgo involuntario en SAIS, lo que provocó que calificara los niveles de habilidad de los cirujanos de manera incorrecta en función de un análisis de sus movimientos generales. Para abordar este problema, se ordenó al sistema de IA que se concentrara únicamente en los aspectos relevantes del video quirúrgico. Si bien este enfoque redujo el sesgo, no lo eliminó por completo, y los investigadores continúan trabajando para perfeccionar el sistema.

"En entornos de alto riesgo como la cirugía robótica, no es realista que la IA reemplace a los cirujanos humanos en el corto plazo", dijo Anima Anandkumar, profesora de Computación y Ciencias Matemáticas de Bren y autora principal de los estudios. "En cambio, preguntamos cómo la IA puede mejorar de manera segura los resultados quirúrgicos para los pacientes y, por lo tanto, nuestro enfoque en hacer que los cirujanos humanos sean mejores y más efectivos a través de la IA".

"La retroalimentación quirúrgica derivada de humanos actualmente no es objetiva ni escalable", agregó Andrew Hung, urólogo de Keck Medicine de la USC y profesor asociado de urología en la Escuela de Medicina Keck de la USC. "La retroalimentación derivada de la IA, como la que ofrece nuestro sistema, presenta una gran oportunidad para proporcionar a los cirujanos retroalimentación procesable".

Enlaces relacionados:
Caltech
USC 

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