Η τρισδιάστατη απεικόνιση είναι το μέλλον της ιατρικής - Ο εικονικός γιατρός θα σας δεχθεί σε λίγο...
Φανταστείτε τον χειρουργό σας να κοιτάζει το σώμα σας τον εγκέφαλο, το συκώτι ή το πάγκρεας πριν από μια μεγάλη χειρουργική επέμβαση, αντί για τον συνηθισμένο τρόπο, να πλανιέται στα σκοτεινά σοκάκια ενός οργάνου με μια αόριστη ιδέα από μια σειρά σαρωμένων εικόνων. Με αυτόν τον τρόπο, η ομάδα των χειρουργών θα μπορούσε να δει μια ακριβή τρισδιάστατη (3D) εικόνα να επιπλέει πάνω από το χειρουργικό τραπέζι, προτού καν αγγίξει το όργανο.
Οι χειρουργοί και οι ιατροί σε όλο τον κόσμο αντιμετωπίζουν ένα παρόμοιο πρόβλημα όταν σχεδιάζουν οποιαδήποτε επεμβατική ή μη επεμβατική διαδικασία σε έναν ασθενή. Συχνά πρέπει να προγραμματίσουν εκ των προτέρων και να προετοιμαστούν για αυτό που δεν μπορούν να δουν και να εργαστούν με βάση έξυπνες εικασίες που βασίζονται στην προηγούμενη εμπειρία αντιμετώπισης παρόμοιων περιπτώσεων.
Για έναν αρχάριο χειρουργό, αυτά τα πρώτα χρόνια στο χειρουργείο μπορεί να είναι μεγάλη υπόθεση. Επιπλέον, στις μέρες μας οι φοιτητές στις περισσότερες ιατρικές σχολές, ιδιαίτερα στις ιδιωτικές, δεν έχουν αρκετή εμπειρία στο χειρισμό πτωμάτων. Ούτε εκτίθενται σε μεταθανάτιες διαδικασίες. Η συνέπεια – χάνουν ευκαιρίες να γνωρίσουν το ανθρώπινο σώμα σε όλη του την πολυπλοκότητα τόσο στενά όσο οι ιατρικοί προκάτοχοί τους.
Τις τελευταίες δεκαετίες, μια σειρά από διαγνωστικές εξετάσεις, όπως η μαγνητική τομογραφία (MRI), η ηλεκτρονική τομογραφία (CT), ο υπέρηχος, η τομογραφία εκπομπής ποζιτρονίων (PET) και ούτω καθεξής έχουν κάνει τα πράγματα κάπως πιο εύκολα για τους χειρουργούς και τους ιατρούς. Ορισμένες εταιρείες τεχνολογίας προσπάθησαν πράγματι να συγχωνεύσουν αυτές τις εικόνες σε τρισδιάστατες
εικόνες, αλλά τέτοιες απεικονίσεις δεν ήταν καθόλου ακριβείς.
Πρόσφατα, μια πιο εκλεπτυσμένη τεχνολογία ολογραφικής απεικόνισης επέτρεψε στους επαγγελματίες του ιατρικού τομέα να εξετάσουν ακριβείς ποσοτικές μετρήσεις των ανατομικών στοιχείων μέσα στο ανθρώπινο σώμα. Η μέθοδος είναι επαναστατική. Βοηθά στη δημιουργία τρισδιάστατων αιωρούμενων προβολών μέσω της εφαρμογής της «μικτής πραγματικότητας», η οποία μετατρέπει τα δεδομένα που συλλέγονται από συμβατικές εικόνες σάρωσης — MRI, CT ή PET — σε εικόνες πραγματικού κόσμου. Αυτά είναι σαν τρισδιάστατα ολογράμματα που εμφανίζονται στον πραγματικό φυσικό χώρο. Τα ολογράμματα επιτρέπουν ακόμη και στους γιατρούς ή τους χειρουργούς να λαμβάνουν ακριβείς ιατρικές αποφάσεις επιτρέποντάς τους να κόβουν εικονικούς ιστούς, όργανα και άλλα μέρη του σώματος από διάφορες γωνίες.
Ένας από τους πρωτοπόρους στην τρισδιάστατη ολοϊατρική είναι η τεχνολογία Apoqlar με έδρα το Αμβούργο. Ονομάζεται VSI Holomedicine. Το «ιατρικό μετασύμπλεξο» μπορεί να μετατρέψει διάφορους τύπους σαρωμένων εικόνων σε ένα τρισδιάστατο ολόγραμμα για μια προοπτική 360 μοιρών σε ζωηρά ρεαλιστικά χρώματα.
Εξάγει πληροφορίες στρώμα προς στρώμα από μεμονωμένες σαρώσεις μιας συγκεκριμένης περιοχής του σώματος για να δημιουργήσει ένα ανατομικά σωστό ολόγραμμα. Αυτό μπορεί να προβληθεί ή να τοποθετηθεί σχεδόν οπουδήποτε στο δωμάτιο – ας πούμε, κοντά στο τραπέζι του χειρουργού – μέσω ενός ακουστικού (που ονομάζεται συσκευή Hololens 2) για τη βελτίωση της προεγχειρητικής διαδικασίας σχεδιασμού. Η τεχνολογία έχει πιστοποιηθεί, αναπτυχθεί και συμβουλευτεί πολλά ιατρικά ιδρύματα σε όλο τον κόσμο.
Το Kέντρο Εικονικής Περίθαλψης του νοσοκομείου Mercy στο Σεντ Λούις έχει τριακόσιους γιατρούς και νοσηλευτές, που φροντίζουν ετησίως εξακόσιες χιλιάδες ασθενείς από επτά αμερικανικές πολιτείες. Δεν διαθέτει όμως κλίνες. Οι ασθενείς βρίσκονται στην… κρεβατοκάμαρα ή στο σαλόνι του σπιτιού τους και η παρακολούθησή τους, όπως και η επικοινωνία με το ιατρονοσηλευτικό προσωπικό, γίνεται αποκλειστικά εξ αποστάσεως μέσα από οθόνες όπου καταγράφονται όλα τα δεδομένα για την κατάσταση της υγείας τους. Ακόμη και αν κάποιος από αυτούς δεν παρουσιάζει συμπτώματα, οι αλγόριθμοι επιτήρησης τεχνητής νοημοσύνης που χρησιμοποιούνται στο Κέντρο θα καταγράψουν οποιοδήποτε «υπόγειο» ανησυχητικό σημάδι και θα ειδοποιήσουν τους γιατρούς. Πρόκειται για το πρώτο εικονικό νοσοκομείο των ΗΠΑ, που άρχισε να λειτουργεί το 2015, κόστισε 300 εκατ. δολάρια και μας δίνει μια εικόνα από το μέλλον, όπου η ιατρική θα καθορίζεται από την τεχνητή νοημοσύνη. Ή μήπως αυτό συμβαίνει ήδη;
Τι υπόσχεται επί της ουσίας η τεχνητή νοημοσύνη στην ιατρική; Να παράσχει σύνθετες, πανοραμικές όψεις των ατομικών ιατρικών δεδομένων, να βελτιώσει τη λήψη αποφάσεων, να συμβάλει στην αποφυγή σφαλμάτων όπως οι εσφαλμένες διαγνώσεις (που ξεπερνούν τα 12 εκατ. ετησίως στις ΗΠΑ), οι περιττές επεμβάσεις και εξετάσεις (το 30-50% των 80 εκατ. αξονικών τομογραφιών που διενεργούνται επίσης στις ΗΠΑ κάθε χρόνο είναι αχρείαστες), να βοηθήσει στη σωστή ερμηνεία εξετάσεων και να προτείνει κατάλληλες, πιο αποτελεσματικές ίσως θεραπείες. Αυτό είναι το καλό σενάριο. Ποιο είναι το κακό; Υπάρχουν ρίσκα πίσω από αυτή την αισιόδοξη φαινομενικά προοπτική;
«Σε αντίθεση μάλιστα με τους ανθρώπους που κουράζονται, έχουν δύσκολες μέρες, μπορεί να γίνουν συναισθηματικοί, να τους λείπει ύπνος ή να αφαιρούνται, οι μηχανές είναι σταθερές, έχουν τη δυνατότητα να εργάζονται ολόκληρο το εικοσιτετράωρο, ολόκληρη την εβδομάδα, χωρίς διακοπές και χωρίς παράπονα. Κι αυτό εγείρει ερωτήματα σχετικά με τον μελλοντικό ρόλο των γιατρών και τον απρόβλεπτο αντίκτυπο της τεχνητής νοημοσύνης στην άσκηση της ιατρικής»
Η ταχύτητα σώζει ζωές
Πριν από λίγα χρόνια, ένα υγιές νεογέννητο αγοράκι πήρε εξιτήριο, μαζί με τη μητέρα του, τρεις μέρες μετά τον τοκετό. Ωστόσο, μία εβδομάδα μετά, η μητέρα του το έφερε στα επείγοντα του νοσοκομείου Rady του Σικάγου, γιατί παρουσίαζε επαναλαμβανόμενες επιληπτικές κρίσεις. Δεν υπήρχε ένδειξη λοίμωξης. Η αξονική τομογραφία εγκεφάλου ήταν φυσιολογική. Χορηγήθηκαν διάφορα ισχυρά φάρμακα που δεν κατάφεραν να μειώσουν τις κρίσεις. Αντιθέτως, αυτές γίνονταν ολοένα και πιο έντονες. Η πρόγνωση ήταν ζοφερή: εγκεφαλική βλάβη και θάνατος. Στάλθηκε δείγμα αίματος στο Ινστιτούτο Γονιδιωματικής του νοσοκομείου για ταχεία αλληλούχηση ολόκληρου του γονιδιώματος. Η αλληλούχηση περιελάμβανε 125 γιγαμπάιτ δεδομένων, συμπεριλαμβανομένων σχεδόν 5 εκατομμυρίων θέσεων, όπου το γονιδίωμα του μωρού διέφερε από το πιο σύνηθες. Χρειάστηκαν 20 δευτερόλεπτα προκειμένου μια μορφή τεχνητής νοημοσύνης να επεξεργαστεί τον ηλεκτρονικό ιατρικό φάκελο του αγοριού και να προσδιορίσει 88 φαινοτυπικά χαρακτηριστικά (σχεδόν εικοσαπλάσια από εκείνα που είχαν συμπεριλάβει οι γιατροί στη λίστα τους). Αλγόριθμοι μηχανικής μάθησης κοσκίνισαν ταχύτατα τις περίπου 5 εκατομμύρια γενετικές παραλλαγές και βρήκαν τις κατά προσέγγιση 700.000 σπάνιες παραλλαγές. Οι 962 εξ αυτών είναι γνωστό ότι προκαλούν παθήσεις. Συνδυάζοντας αυτές τις πληροφορίες με τα φαινοτυπικά δεδομένα του μωρού, το σύστημα εντόπισε έναν φαινότυπο, σε ένα γονίδιο που ονομάζεται ALDH7A1, ως τον πιθανότερα υπεύθυνο. Η παραλλαγή αυτή είναι πολύ σπάνια. Απαντάται σε λιγότερο από 0,01% του πληθυσμού και προκαλεί μεταβολική δυσλειτουργία που οδηγεί σε επιληπτικές κρίσεις. Ευτυχώς, οι επιπτώσεις της μπορούν να αναστραφούν με συμπληρώματα βιταμίνης B6 και αργινίνης, ενός αμινοξέος, παράλληλα με περιορισμό της λυσίνης, ενός δεύτερου αμινοξέος. Με αυτές τις αλλαγές στη διατροφή του, οι επιληπτικές κρίσεις σταμάτησαν απότομα και μόλις τριάντα έξι ώρες αργότερα το βρέφος επέστρεψε στο σπίτι του.
Σύμφωνα με μελέτες, περισσότεροι από τους μισούς γιατρούς διεθνώς βιώνουν επαγγελματική εξουθένωση, ενώ 1 στους 4 νέους γιατρούς πάσχει από σοβαρή κατάθλιψη. Τα λάθη είναι αναπόφευκτα υπό αυτές τις συνθήκες. Η ευκαιρία που προσφέρει η τεχνητή νοημοσύνη δεν είναι μόνο ο περιορισμός των σφαλμάτων αλλά η δυνατότητα να αποκατασταθεί η πολύτιμη σχέση και εμπιστοσύνη μεταξύ ασθενών και γιατρών. Η ανθρώπινη επαφή. Αυτή που καμιά μηχανή δεν μπορεί να υποκαταστήσει.
Οι αριθμοί
- 12 εκατ. λανθασμένες διαγνώσεις καταγράφονται ετησίως στις ΗΠΑ.
- 30%-50% των αξονικών τομογραφιών που διενεργούνται κάθε χρόνο στις ΗΠΑ είναι αχρείαστες.
- 5% των διαγνώσεων από αλγόριθμο τεχνητής νοημοσύνης είναι λανθασμένες.
- 25% των νέων γιατρών πάσχουν από σοβαρή κατάθλιψη. Η τεχνητή νοημοσύνη προσφέρει την ευκαιρία να αποκατασταθεί η ανθρώπινη επαφή.
