Британские хирурги провели первую в мире операцию по удалению опухоли мозга с помощью ИИ

Это перевод материала корреспондента Би-би-си Смиты Мундасад, оригинал которого на английском языке можно прочитать здесь.

Первому в мире пациенту успешно удалили опухоль мозга во время операции, проведенной с использованием искусственного интеллекта в режиме реального времени.

Рис Хибберт, отец двоих детей из Бедфордшира, без этой операции мог потерять зрение, сообщили хирурги больницы Университетского колледжа Лондона.

Во время операции система ИИ в реальном времени анализировала видеозапись и подсказывала хирургам, как избежать повреждения жизненно важных, но скрытых кровеносных сосудов и нервов головного мозга. Благодаря этому врачи смогли безопасно удалить максимально возможную часть опухоли.

«С точки зрения безопасности пациента я совершенно очевидно вижу преимущества этой технологии. Внутри нашей головы нет дорожных указателей», — сказал Хибберт.

Еще 18 месяцев назад 48-летний Рис Хибберт, работающий менеджером по обслуживанию клиентов, был совершенно здоров и каждый день во время обеденного перерыва проходил около двух миль.

Во время одной из таких прогулок он потерял сознание и у него начались судороги прямо на улице.

Сканирование мозга показало, что у него на гипофизе растет доброкачественная опухоль размером 11 мм. Сам гипофиз — орган размером примерно с небольшой шарик, расположенный у основания черепа.

Эта железа вырабатывает жизненно важные гормоны, участвующие в таких процессах, как рост, обмен веществ, регулирование артериального давления и температуры тела.

Особенно важно, что гипофиз расположен совсем рядом с сонными артериями — жизненно важными сосудами, снабжающими мозг кровью, — и зрительными нервами, отвечающими за зрение.

Когда опухоль Хибберта начала давить на зрительные нервы, его периферическое зрение стало сужаться.

Сильная усталость и головокружение

Хотя немедленная операция Хибберту не требовалась, он начал спотыкаться о предметы, страдал от сильной усталости и головокружения.

«За 18 лет семейной жизни я всегда вставал с постели и готовил жене чашку кофе, — рассказал Хибберт. — И я не собирался позволять этой опухоли мне помешать».

По его словам, сильнее всего болезнь сказалась на его эмоциональном и психологическом состоянии.

«Хотя многие люди любезно предлагали мне помощь, никому не хочется становиться обузой для окружающих», — добавил он.

Когда хирурги предложили Хибберту стать первым пациентом, которому проведут операцию с использованием специально разработанного ими инструмента на основе ИИ, он согласился без колебаний.

«Если пациенты не готовы участвовать в исследованиях, как врачи смогут учиться и как медицина сможет развиваться?» — объяснил он свое решение.

Во время операции через нос к основанию черепа ввели эндоскоп — тонкий инструмент с камерой.

На этом этапе опухоль находилась совсем близко, но была скрыта за слоями костной ткани и плотной оболочкой.

Определить наиболее безопасное место для ее удаления было непросто, особенно потому, что анатомическое строение у каждого человека индивидуально.

Вероятность того, что опухоль не удастся удалить полностью, составляла от 25 до 50%, а риск повреждения крупного кровеносного сосуда — от 0,5 до 2%.

Именно здесь на помощь пришел искусственный интеллект.

«Хирургический ChatGPT»

На втором экране система анализировала видеопоток с операции в режиме реального времени, отслеживала хирургические инструменты и отмечала области, где с наибольшей вероятностью находились сосуды и нервы, одновременно выделяя участки, в которых опухоль можно было удалять наиболее безопасно.

Технология напоминает систему распознавания лиц в смартфонах, только вместо лиц она распознает важные и зачастую скрытые анатомические структуры.

В среднем британский хирург проводит около 10–20 подобных операций в год, ориентируясь на сделанные перед вмешательством снимки, чтобы заранее изучить анатомию конкретного пациента.

Исследователи обучили и протестировали свою систему ИИ на сотнях видеозаписей с операций по удалению опухолей гипофиза. На каждом видео они тщательно обозначали сосуды и нервы, помогая системе собирать данные и учиться «распознавать» наиболее важные структуры.

«Она обучена на большем количестве операций, чем большинство хирургов увидят или проведут за всю свою карьеру, и может работать как вторая пара глаз опытного специалиста», — рассказал профессор Хани Маркус, участвовавший в операции.

Кроме того, в отличие от других экспериментальных инструментов на основе ИИ, эта система работает в режиме реального времени, добавил он.

Команда подчеркивает, что инструмент на основе ИИ лишь помогает врачам, а полный контроль над операцией остается у хирургов.

В долгосрочной перспективе исследователи хотят создать своего рода ChatGPT для хирургов — чтобы «в операционной был еще один эксперт, к которому при желании можно обратиться за советом или проигнорировать его рекомендации, если хирург с ними не согласен», — говорит профессор Маркус.

Разработка финансировалась Национальным институтом исследований в области здравоохранения и ухода (NIHR) и Google, а саму систему создали исследователи Университетского колледжа Лондона (UCL). В течение нескольких лет они испытывали и совершенствовали технологию в лабораторных условиях.

Исследователи довольны результатами первого применения системы во время реальной операции и сейчас работают над более масштабным исследованием.

«Мне вернули жизнь»

«Когда я открыл глаза после операции, мне показалось, будто ко мне вернулось полное, 360-градусное зрение — целый год я не видел настолько хорошо», — рассказал Хибберт.

За восемь недель, прошедших после операции, он замечает, что зрение продолжает улучшаться буквально каждые несколько дней.

«Ко мне вернулась энергия, а все побочные симптомы, от которых я страдал до операции, исчезли. Это вернуло мне мою жизнь», — говорит он.

Министр по инновациям в сфере здравоохранения Джеймс Фрит заявил, что рад тому обстоятельству, что операция, изменившая жизнь пациента, была проведена в рамках исследования, финансируемого государством.

«Для использования ИИ необходимы надлежащие меры безопасности, и мы всегда будем следить за тем, чтобы вопросам безопасности уделялось должное внимание. Но мы также позаботимся о том, чтобы воспользоваться возможностями, которые он предоставляет», — добавил министр.