Tekoäly auttoi kirurgeja poistamaan aivokasvaimen reaaliajassa – potilaan näkö säilyi

Lontoon National Hospital for Neurology and Neurosurgery -sairaalassa on tehty tiettävästi maailman ensimmäinen leikkaus, jossa tekoäly tuki neurokirurgia reaaliajassa kesken aivokasvaimen poiston. University College Londonin (UCL) ja University College London Hospitalsin (UCLH) yhteistyössä toteutetussa leikkauksessa tekoäly auttoi kirurgeja poistamaan aivolisäkekasvaimen samalla, kun potilaan näkö pyrittiin suojaamaan. 1

Kyse ei kuitenkaan ollut itsenäisesti toimivasta leikkausrobotista. Tekoäly toimi päätöksenteon tukena: kirurgit tulkitsivat sen esiin nostamat havainnot ja vastasivat itse kaikista leikkauspäätöksistä. 1

Potilas oli 48-vuotias Rhys Hibbert

Ensimmäinen tällä menetelmällä leikattu potilas oli 48-vuotias Rhys Hibbert Bedfordshirestä. Hän työskentelee asiakaspalvelupäällikkönä ja toimii aktiivisesti vapaaehtoisena yhteisössään. 1

Hänellä oli 11 millimetrin kokoinen hyvänlaatuinen aivolisäkekasvain. Kasvain löydettiin sen jälkeen, kun Hibbert lyyhistyi kävelylenkillä ja sai epileptisen kohtauksen joulukuussa 2024. Hoitamattomana kasvain uhkasi hänen näköään ja olisi voinut lopulta johtaa sokeutumiseen. 1

Kasvain poistettiin onnistuneesti, ja potilaan näkö säilyi. Lähteissä ei kuitenkaan ole yksityiskohtaista tietoa hänen pidemmän aikavälin toipumisestaan tai kliinisestä seurannastaan. 1

Miten tekoäly auttoi leikkauksessa?

Tekoäly analysoi leikkauksen aikana endoskoopin välittämää reaaliaikaista videokuvaa. Se ei siis tarkastellut ainoastaan ennen leikkausta otettuja kuvia, vaan seurasi myös sitä, mitä leikkausalueella tapahtui juuri kyseisellä hetkellä. Järjestelmä nosti esiin kallonpohjan keskeisiä rakenteita, kuten verisuonia ja näköön liittyviä hermoja. Sen tarkoituksena oli myös tunnistaa kirurgiset instrumentit sekä instrumenttien ja kudosten välisiä vuorovaikutuksia. 1

Aivolisäke sijaitsee erittäin ahtaassa ja herkällä alueella. Marmorin kokoinen rauhanen on suurten verisuonten, kuten kaulavaltimoiden, sekä näköhermojen ympäröimä. Pienikin, millimetriluokan virhe voi aiheuttaa voimakkaan verenvuodon, aivohalvauksen, sokeutumisen tai kuoleman. 1

Käytännössä tekoäly auttoi merkitsemään riskialttiita rakenteita ja alueita, joita kirurgien tuli varoa. Tavoitteena oli tukea mahdollisimman kattavaa mutta turvallista kasvaimen poistoa. Järjestelmä ei ohjannut instrumentteja, tehnyt päätöksiä eikä korvannut kirurgien harkintaa. 1

UCL:n kehittämä järjestelmä perustuu aiempiin leikkausvideoihin

Järjestelmän kehitti UCL:n Hawkes-instituutin monitieteinen tutkimusryhmä. Teknisenä vetäjänä toimi tohtori Sophia Bano. Leikkauksen suoritti UCL:n Queen Square Institute of Neurology -instituutin professori ja NHNN-sairaalan neurokirurgi Hani Marcus yhdessä tohtorikoulutettava ja neurokirurgian erikoistuva lääkäri Danyal Khanin kanssa. 1

Tekoälyä koulutettiin ja arvioitiin laajalla, aiemmista endoskooppisista aivolisäkeleikkauksista koostuvalla merkityllä videokokoelmalla. Bano kuvasi aineiston sisältävän satoja leikkausvideoita. Näin järjestelmä sai kokemusta monenlaisista leikkaustilanteista – määrästä, jonka yksittäinen kirurgi kohtaisi käytännössä vasta vuosien aikana. 1

Järjestelmä toimi lääketieteellisiin laitteisiin tarkoitetulla NVIDIAn Clara IGX -alustalla. 1 UCL:n Surgical Robot Vision -tutkimusryhmän tavoitteena on kehittää reaaliaikaisia menetelmiä, jotka hahmottavat anatomian, kirurgisen kameran ja instrumenttien kolmiulotteista liikettä sekä yhdistävät nämä tiedot muuhun leikkauksen aikaiseen kuvantamiseen ja antureihin. 2

Tavoitteena kirurgin reaaliaikainen ”perämies”

Tutkimusohjelman pitkän aikavälin visiota on verrattu ”kirurgien ChatGPT:hen”. Ilmaisulla tarkoitetaan reaaliaikaista digitaalista apuria, joka osaisi tulkita leikkausympäristöä, tunnistaa anatomisia rakenteita ja työvaiheita sekä tarjota kirurgille oikea-aikaisia huomioita tai palautetta. Nykyinen näyttö tukee tällaisen kehityssuunnan tutkimista, mutta se ei osoita järjestelmän olevan yleiskäyttöinen keskusteleva tekoäly tai itsenäinen kirurgi. 12

Kyseessä oli kliinisen tutkimuksen varhainen potilastapaus, ei vielä näyttö siitä, että menetelmä parantaisi tuloksia laajasti eri potilasryhmissä. Toimitetuissa lähteissä ei kerrota riittävästi suuremman suunnitellun kliinisen tutkimuksen koosta, asetelmasta, tutkimuspaikoista tai aikataulusta. 1

Leikkausta rahoittivat Ison-Britannian terveys- ja hoivatutkimuksen kansallinen instituutti NIHR sekä Google. Hanketta tukivat lisäksi NIHR UCLH Biomedical Research Centre, Royal College of Surgeons, EPSRC ja Wellcome. 1

Ison-Britannian terveysinnovaatioista vastaava ministeri James Frith kuvasi tapausta esimerkiksi siitä, kuinka tekoäly voi mahdollistaa aiemmin ”kuvittelemattomana” pidettyä hoitoa. Samalla hän korosti asianmukaisten turvallisuussuojien merkitystä. NIHR:n Mike Lewis puolestaan sanoi hankkeen sopivan yhteen hallituksen tavoitteen kanssa, jossa hoitoa pyritään kehittämään innovaatioiden ja teknologian avulla. 1