Представьте врача, который пытается добраться до ракового узла размером с горошину, спрятанного глубоко в легком пациента. На пути — лабиринт сосудов и дыхательных путей, смещающихся с каждым вдохом. Ошибка даже на миллиметр — и игла прокалывает артерию, а недолет означает, что опухоль останется нетронутой и продолжит расти.

Такие операции проводятся ежедневно, и сейчас на помощь врачам приходят искусственный интеллект и роботы.

Мы вступаем в эру «искусственного наведения» в медицине, — говорит Рон Альтеровиц, профессор компьютерных наук. — Роботы с ИИ помогают врачам и даже выполняют часть задач самостоятельно, повышая точность и снижая риски.

Недавняя статья в издании Science Robotics систематизирует принципы ИИ-наведения для процедур с иглами.

ИИ-наведение — система, где искусственный интеллект анализирует медицинские снимки, планирует путь инструмента (например, иглы) и контролирует его движение в реальном времени, помогая врачу или действуя автономно.

Авторы выделяют четыре ключевых компонента:

• Анализ анатомии — ИИ изучает снимки и определяет, куда двигаться.
• Планирование траектории — рассчитывает безопасный путь.
• Отслеживание инструмента — контролирует положение иглы в реальном времени.
• Выполнение движений — робот ведет иглу по заданному маршруту.

Степень автономности может быть разной: от подсказок врачу до полностью самостоятельных действий. Например, в одном эксперименте робот точнее человека провел иглу к цели в легком, обходя препятствия.

Но до массового внедрения еще далеко. Нужно гарантировать безопасность, пройти регуляторные проверки и научить врачей работать с новой системой.

ИИ и роботы — не замена специалистам, а их помощники, — подчеркивает Альтеровиц. — Они делают сложные процедуры безопаснее.

Главный плюс исследования — снижение человеческого фактора. Даже опытный хирург устает, дрогнет рука или глаз не заметит смещения сосуда на снимке. Робот с ИИ не устает, не дрожит и просчитывает траекторию с субмиллиметровой точностью. Это особенно важно для биопсий и точечного введения лекарств в труднодоступные области.

Вторая выгода — расширение возможностей. Например, гибкие иглы, управляемые ИИ, могут огибать препятствия, куда жесткая игла не пройдет. Это уменьшит травматичность процедур.

Третий аспект — стандартизация. Даже в ведущих клиниках качество зависит от навыков конкретного врача. ИИ-наведение уравняет шансы пациентов.

Авторы не уделяют достаточного внимания проблеме «черного ящика». Если ИИ ошибется, врачу придется разбираться, почему алгоритм выбрал именно этот путь. Прозрачность решений — ключевой вопрос для доверия. Кроме того, эксперименты пока проводятся в контролируемых условиях, а в реальной клинике вариативность анатомии выше.

Ранее российские студенты создали VR-симулятор для хирургов.