Искусственный интеллект в медицине: сферы, технологии и перспективы
Проведение хирургических операций
Уже в 2018 году было задействовано более 5 тысяч роботов, которые ассистировали хирургам более чем в 1 млн операций различной степени сложности. При этом создания полноценных роботов-хирургов в ближайших планах разработчиков пока нет, что вполне разумно, учитывая, какие ошибки порой может допускать ИИ (смотрите нашу предыдущую статью про беспилотные автомобили). А вот в качестве ассистентов роботы могут стать незаменимыми для специалистов и вполне способны улучшить статистику проведения многих операций. Особенно это касается такой области, как микрохирургия.
Хирургические роботы хорошо подходят для процедур, требующих одних и тех же повторяющихся действий, поскольку, в отличие от человека, роботы могут работать без устали. Кроме того, ИИ может выявлять закономерности в хирургических процедурах, чтобы повысить точность управления роботами до субмиллиметровых значений.
В качестве примера успешной работы роботов-ассистентов приведем исследование, в котором приняли участие 379 пациентов, перенесших ортопедические вмешательства, и было задействовано девять операционных. Исследование показало, что использование роботов с искусственным интеллектом в качестве ассистентов привело к пятикратному снижению осложнений по сравнению с операциями, выполняемыми хирургами в одиночку. В этой же статье указывается, что при правильном применении роботизированная хирургия с помощью ИИ также может обеспечить сокращение продолжительности пребывания пациентов в больнице после операции. Сократить это время можно на 21% в результате меньшего количества осложнений и ошибок в лечении, что даст ежегодную экономию в отрасли в размере 40 миллиардов долларов.
А в мае 2022 года ученые из американского Northwestern University представили свою новейшую разработку: крошечного робота-краба толщиной всего лишь 0,5 мм. Этот «малыш», разглядеть которого без специальной оптики практически нереально, способен не просто двигаться, но также крутиться на месте, подпрыгивать и даже ползать. Мини-крабик стал первым изобретением, о котором заговорили как о прототипе роботов будущего. Такие роботы будут способны ремонтировать что угодно: вспомните наноботов из различных компьютерных игр и фильмов — теперь это вряд ли покажется кому-то фантастикой. И при достаточном уровне ИИ эти маленькие помощники смогут под контролем хирурга проводить малоинвазивные процедуры, избавляя пациентов от закупорки артерий или даже от злокачественных новообразований. Перспективы диагностики последних, кстати, тоже стали выглядеть весьма радужно благодаря изобретению ученых из Бостонского университета, о котором мы расскажем ниже. А пока вернемся к нашему «малышу».
В конструкции крабика отсутствуют электросхемы — он выполнен из металлического сплава с хорошим эффектом памяти формы. Этот сплав имеет свойство изменять форму при нагреве, а при охлаждении принимает первоначальную. При этом материал, из которого изготовлен робот-краб, позволяет менять состояние достаточно часто для того, чтобы микроробот мог ходить и прыгать. Форму материала меняет лазерный луч, «уколы» которого в соответствующие точки на «теле» крабика заставляют последнего выполнять различные действия.
Как отмечает руководитель проекта Джон Роджерс, эта технология уже позволяет создавать роботов практически любого размера и формы: например, червяков, жуков и кузнечиков они с коллегами уже сделали. Интересно, что 4 года назад исследователи из Гарвардского университета представили робота-паука толщиной 1 см, для контроля которого использовались те же принципы управления состоянием материалов. При этом в Гарварде также подчеркивали, что целевой областью этой разработки является именно медицина.
