Операция по удалению опухоли мозга с помощью ИИ: британские хирурги провели уникальное вмешательство

Ещё 18 месяцев назад Рис Хибберт, менеджер по обслуживанию клиентов из Бедфордшира, чувствовал себя абсолютно здоровым. Каждый день в обеденный перерыв он проходил около трёх километров пешком. Во время одной из таких прогулок он потерял сознание и упал на улице с судорогами.

Сканирование мозга выявило доброкачественную опухоль размером 11 мм на гипофизе — железе размером примерно с небольшой шарик, расположенной у основания черепа. Гипофиз вырабатывает гормоны, регулирующие рост, обмен веществ, артериальное давление и температуру тела. Железа находится вплотную к сонным артериям и зрительным нервам. Когда опухоль начала давить на нервы, периферическое зрение Хибберта стало сужаться.

Немедленная операция не требовалась, однако мужчина начал спотыкаться о предметы, страдал от сильной усталости и головокружения. "За 18 лет семейной жизни я всегда вставал и готовил жене чашку кофе, — рассказал Хибберт. — И я не собирался позволять этой опухоли мне помешать".

По его словам, сильнее всего болезнь сказалась на эмоциональном и психологическом состоянии. "Хотя многие люди любезно предлагали помощь, никому не хочется становиться обузой для окружающих", — добавил он.

Хирурги лондонской больницы Университетского колледжа предложили Хибберту стать первым пациентом, которому проведут операцию с использованием специально разработанного инструмента на основе искусственного интеллекта. Он согласился без колебаний. "Если пациенты не готовы участвовать в исследованиях, как врачи смогут учиться и как медицина сможет развиваться?" — объяснил он своё решение.

Во время операции через нос к основанию черепа ввели эндоскоп — тонкий инструмент с камерой. Опухоль находилась совсем близко, но была скрыта за слоями костной ткани и плотной оболочки. Определить наиболее безопасное место для её удаления непросто: анатомическое строение у каждого пациента индивидуально. Вероятность неполного удаления опухоли составляла от 25 до 50%, а риск повреждения крупного кровеносного сосуда — от 0,5 до 2%.

Здесь в дело вступил искусственный интеллект. На втором экране система анализировала видеопоток операции в режиме реального времени, отслеживала хирургические инструменты и отмечала зоны, где с наибольшей вероятностью пролегали сосуды и нервы, одновременно выделяя участки, с которых опухоль можно было удалять наиболее безопасно. Технология напоминает распознавание лиц в смартфонах — только вместо лиц система распознаёт скрытые анатомические структуры.

Среднестатистический британский хирург проводит около 10–20 подобных операций в год, ориентируясь на предоперационные снимки. Исследователи обучили систему ИИ на сотнях видеозаписей операций по удалению опухолей гипофиза, тщательно обозначая на каждом видео сосуды и нервы. "Она обучена на большем количестве операций, чем большинство хирургов увидят или проведут за всю карьеру, и может работать как вторая пара глаз опытного специалиста", — рассказал профессор Хани Маркус, участвовавший в операции.

Команда подчёркивает: инструмент на основе ИИ лишь помогает врачам, полный контроль над операцией остаётся у хирургов. В перспективе исследователи хотят создать нечто вроде ChatGPT для хирургов — "чтобы в операционной был ещё один эксперт, к которому при желании можно обратиться за советом или проигнорировать его рекомендации, если хирург с ними не согласен", — говорит профессор Маркус.

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

Разработку финансировали Национальный институт исследований в области здравоохранения и ухода (NIHR) и Google. Саму систему создали исследователи Университетского колледжа Лондона (UCL), которые несколько лет испытывали и совершенствовали технологию в лабораторных условиях.

"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 после операции 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, что операция, изменившая жизнь пациента, была проведена в рамках государственного исследования. "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.

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