Изкуственият интелект играе все по-голяма роля в клиничната хирургия. На изложението CIFTIS 2024, което приключи през септември, ROPA, първият в света ортопедичен хирургически робот, оборудван с технология за дълбоко обучение с изкуствен интелект, стана звезда, привличайки търговци от цял свят за консултации, включително кмета на Гьотинген, Германия.
Защо ROPA блести? В центъра за научноизследователска и развойна дейност на Beijing Changmugu Medical Technology Co., Ltd. (наричан по-нататък "Changmugu"), който разработва и произвежда хирургичния робот, репортерът намери отговора - разчитайки на изкуствения интелект, лекарите могат да проектират планове за лечение чрез три -дименсионално моделиране и прецизна помощ на роботи, така че "затвореният преглед на книгата" на операцията, завършен преди това чрез опит, да стане "изпит в отворена книга" на хирургията с увереност.
В традиционната ортопедична хирургия има много болезнени точки: например, в етапа на предоперативното планиране е необходимо да се разчита на опита, за да се измисли позицията на протезата, и има несигурност в операцията; Интраоперативното зрително поле е ограничено и "сляпото петно" ще увеличи риска от операция; Прецизният контрол на силата при операция също е предизвикателство и всяко леко отклонение може да доведе до следоперативни усложнения.
ROPA, който прецизно координира „мозъка“, „окото“ и „ръката“, решава тези болезнени точки – софтуерът за хирургическа симулация е като „дигитален мозък“, който може да помогне на лекарите да формулират персонализиран 3D хирургичен план в рамките на 5 до 10 минути само с КТ на пациента преди операцията; Прецизното оптично позициониране е като "дигитално интелигентно око", което наблюдава и проследява промените в позицията на пациента по време на операцията в реално време, помагайки на лекарите да преодолеят ограниченията на традиционната хирургия и сляпото петно на операцията. Интелигентната технология за проследяване е като „дигитална интелигентна ръка“ и всяка ключова стъпка в хирургичния процес може да бъде изпълнена точно, като се постига пробив в хирургическата точност на ниво под милиметър.
„Един лекар може да направи повече от 1000 ортопедични операции за смяна на стави годишно и около 20000 или 30000 през целия си живот.“ Zhang Yiling, председател на компанията, каза, че с благословията на 3D хирургическата симулация с изкуствен интелект, системата с изкуствен интелект може да помогне на стотици хиляди пациенти да възвърнат здравето си за една година.
Раждането на ROPA запълва глобалната технологична празнина в прилагането на 3D хирургическа симулация с изкуствен интелект в областта на ортопедичната роботика. Но за изненада на много колеги, компанията, която постигна „нулев пробив“, все още беше стартиращ екип от само 3 души преди повече от 5 години.
През 2015 г. Zhang Yiling учи докторантура в Харвардския университет в Съединените щати, по това време хирургическият робот "da Vinci", разработен от Intuitive Medical в Съединените щати, беше в разгара си, а ортопедичният робот Mako на ортопедичния лидерът Страйкър също ставаше все по-зрял.
„По това време нито една компания в Китай не е одобрила пускането на пазара на ортопедични хирургически роботи, да не говорим за индустриалното развитие.“ Zhang Yiling почувства силно чувство за криза и мисия, „Това е конкуренция между страните, каза Zhang Yiling. Той направи същия избор като д-р Liu Xingyu от университета Цинхуа.
Двамата млади мъже се сблъскаха с Лей Минг от Станфордския университет, един от седемте мускетари основатели на Baidu, решени да направят китайски ортопедичен хирургически робот с изкуствен интелект. През 2017 г. Changmu Valley е официално създадена, а произходът на името е взет от алма материте на тримата основатели - Harvard University Changmu Medical District, Tsinghua University Mizuki Tsinghua University и Stanford University Silicon Valley. През 2018 г. основателният екип се завърна в Китай и кацна в Zhongguancun, Пекин.
Под амбицията е да се пресече реката, като се пипат камъните. „Преминаването от нула до едно е най-трудното. Приложението на технологията за изкуствен интелект в областта на дизайна на роботи, да не говорим, че китайците не са го направили по онова време, няма такова нещо в света. Джан Илинг каза, че въпреки че приложението е ново, то е осъществимо: ортопедията разчита в голяма степен на медицински изображения, а технологията за дълбоко обучение с изкуствен интелект е много подходяща за този вид обработка на изображения, например. в КТ моделирането, след като екипът на компанията ръчно скицира повече от 10 милиона изображения едно по едно, той започна да въвежда алгоритми за изкуствен интелект, за да ръководи машинното обучение за автоматично идентифициране на бедрената кост, тибията и фибулата.
От една страна, екипът прекара три години, маркирайки едно по едно повече от 100000 пациенти и десетки милиони медицински изображения, провеждайки машинно обучение, а от друга страна, постоянно потвърждавайки правилността на алгоритъма на робота и възможността за предоперативно планиране с клинични експерти. След непрекъснато справяне, разработване и настройка, богатият хирургически опит на най-добрите експерти по ставна хирургия е трансформиран в стандартни алгоритми за дълбоко обучение на роботи. Едва когато клиничните изпитвания многократно показаха, че софтуерът за 3D хирургическа симулация с изкуствен интелект на Changmugu може да подобри точността на ортопедичната хирургия до 97%, и Zhang Yiling почувства, че зората на победата вече е пред очите.
През 2022 г. AIJOINT, софтуерът за планиране на ортопедична хирургия на Changmugu, беше одобрен да влезе в зеления канал за специално одобрение на иновативни медицински устройства от Държавната администрация по храните и лекарствата като „първият в Китай“. На 24 октомври 2023 г. този софтуер беше одобрен за регистрация на иновативни продукти за медицински устройства, издадени от Националната администрация за медицински продукти (NMPA), като се превърна в първия одобрен сертификат за регистрация от клас III за иновативни медицински устройства в категорията на ортопедична терапия, подпомагана от AI в Китай. На 5 август 2024 г. AIJOINT получи сертификат от Американската администрация по храните и лекарствата (FDA).
Говорейки за следващата цел на компанията за спринт, Zhang Yiling се фокусира върху комерсиализацията и Пекин се превърна в ключов град. „Вярвам, че в бъдеще роботите ще станат стандарт в операционната зала. Zhang Yiling каза, че точно както навигацията на мобилния телефон се е превърнала в стандарт за пътуване, с помощта на системата за роботи за ортопедична хирургия с изкуствен интелект ще бъде възможно лекарите да разполагат с много точна хирургическа „карта за навигация“.