Indice
- Perché l’AI può essere utile durante un intervento al cervello
- Come funziona la visione artificiale in sala operatoria
- L’AI è stata addestrata con centinaia di operazioni
- Il caso del paziente con il tumore all’ipofisi
- L’AI non opera: vede quello che il chirurgo potrebbe non vedere
- Il prossimo passo potrebbe essere seguire gli strumenti chirurgici
- La sala operatoria potrebbe diventare sempre più simile alla realtà aumentata
Un sistema di AI ha analizzato in tempo reale le immagini durante un intervento al cervello. Ecco come funziona la visione artificiale in sala operatoria.
L’intelligenza artificiale entra per la prima volta in modo concreto nella sala operatoria per aiutare un chirurgo a riconoscere le strutture più delicate del cervello. Durante un intervento eseguito a Londra, un sistema di visione artificiale ha analizzato in tempo reale le immagini provenienti dall’endoscopio, segnalando all’équipe nervi, vasi sanguigni e altri tessuti che richiedevano particolare attenzione.
Non si tratta di un robot che opera al posto del medico. L’AI non controlla gli strumenti e non decide quali movimenti eseguire. Il suo compito è molto più specifico: guardare ciò che vede il chirurgo e fornire un secondo livello di analisi visiva durante l’operazione.
L’intervento è stato eseguito al National Hospital for Neurology and Neurosurgery di Londra durante la rimozione di un tumore dell’ipofisi. Il sistema è stato sviluppato dall’University College London e addestrato utilizzando centinaia di video annotati di precedenti operazioni endoscopiche.
Perché l’AI può essere utile durante un intervento al cervello
Operare il cervello significa lavorare in uno spazio nel quale anche pochi millimetri possono fare la differenza. Nervi ottici, grandi vasi sanguigni e tessuti estremamente delicati possono trovarsi molto vicini tra loro.
Tradizionalmente il chirurgo può contare sulle immagini e sulle scansioni realizzate prima dell’intervento. Il problema è che quelle immagini rappresentano una situazione precedente all’operazione.
Durante la chirurgia, infatti, l’anatomia può cambiare. I tessuti vengono spostati, gli strumenti entrano nel campo operatorio e ciò che il medico vede attraverso l’endoscopio non corrisponde necessariamente in modo perfetto alle immagini ottenute prima dell’intervento. È qui che entra in gioco il sistema di intelligenza artificiale.
Come funziona la visione artificiale in sala operatoria
Il principio è simile a quello utilizzato da altri sistemi di computer vision, ma applicato a un ambiente nel quale il riconoscimento degli elementi deve essere estremamente preciso.
L’AI riceve in tempo reale le immagini dell’endoscopio utilizzato dal chirurgo. Il software analizza ciò che compare nel campo visivo e identifica le diverse strutture anatomiche.
Può quindi segnalare la presenza di nervi, vasi sanguigni, strumenti chirurgici e tessuti che richiedono particolare cautela.
Il sistema non sostituisce però il medico. Non prende decisioni autonome sull’intervento e soprattutto non controlla gli strumenti chirurgici. Il chirurgo rimane sempre al comando.
Questo aspetto è fondamentale perché definisce correttamente il ruolo dell’intelligenza artificiale: non è un chirurgo robotico, ma un assistente visivo.
L’AI è stata addestrata con centinaia di operazioni
Per riconoscere le strutture anatomiche, il sistema sviluppato dall’University College London è stato addestrato utilizzando centinaia di video annotati di precedenti interventi endoscopici all’ipofisi.
Il modello ha quindi imparato a riconoscere ciò che compare all’interno del campo operatorio attraverso esempi reali. Durante un nuovo intervento, l’AI può confrontare ciò che sta osservando con quanto appreso durante l’addestramento e identificare le strutture rilevanti.
Il vantaggio rispetto a un’analisi effettuata soltanto prima dell’intervento è quindi la possibilità di avere una lettura dinamica della situazione reale.
Il caso del paziente con il tumore all’ipofisi
Il primo intervento descritto ha riguardato un uomo di 48 anni con un tumore dell’ipofisi di circa 11 millimetri. La massa aveva progressivamente compromesso la sua visione periferica. Durante l’operazione, il sistema di AI ha analizzato le immagini dell’endoscopio aiutando l’équipe a riconoscere le strutture più delicate mentre il tumore veniva rimosso.
Secondo quanto riportato, dopo l’intervento la vista del paziente è migliorata rapidamente. Nel giro di una settimana è tornato a camminare senza bastoni.
Il risultato è chiaramente legato all’intervento nel suo complesso e non può essere attribuito esclusivamente all’intelligenza artificiale. Il ruolo del sistema, in questo caso, è stato quello di fornire un supporto visivo aggiuntivo al team chirurgico.
L’AI non opera: vede quello che il chirurgo potrebbe non vedere
Questa distinzione è importante anche per capire dove potrebbe arrivare questa tecnologia. L’obiettivo non è necessariamente sostituire l’esperienza del chirurgo, ma aumentare le informazioni disponibili durante un’operazione.
Un essere umano può infatti concentrarsi su una determinata area e, contemporaneamente, dover interpretare una grande quantità di informazioni. Un sistema di visione artificiale può invece analizzare continuamente le immagini e richiamare l’attenzione su elementi specifici. In questo senso l’AI può diventare una sorta di secondo paio di occhi digitali.
Il sistema potrebbe essere particolarmente utile proprio nei passaggi nei quali la distinzione tra tessuti o strutture anatomiche è difficile e un errore di pochi millimetri può avere conseguenze importanti.
Il prossimo passo potrebbe essere seguire gli strumenti chirurgici
La tecnologia è ancora in una fase iniziale e bisognerà verificare sicurezza e affidabilità attraverso ulteriori trial. Ma i possibili sviluppi sono già interessanti.
Le versioni future del sistema potrebbero infatti essere in grado di seguire gli strumenti chirurgici durante l’operazione e analizzare il modo in cui interagiscono con i tessuti.
Questo porterebbe la visione artificiale a un livello ulteriore. L’AI non si limiterebbe più a riconoscere ciò che è presente nell’immagine, ma potrebbe interpretare anche il rapporto tra strumento, movimento e tessuto.
Sarebbe comunque necessario mantenere una netta separazione tra assistenza e autonomia: almeno nel sistema descritto, la decisione e il controllo dell’operazione restano completamente nelle mani del chirurgo.
La sala operatoria potrebbe diventare sempre più simile alla realtà aumentata
Se i futuri trial confermeranno sicurezza e affidabilità, sistemi di questo tipo potrebbero contribuire a trasformare progressivamente la sala operatoria. La direzione potrebbe essere quella di una chirurgia sempre più assistita da informazioni digitali sovrapposte a ciò che il medico sta osservando.
Non necessariamente una realtà aumentata nel senso di un visore come quelli utilizzati nell’intrattenimento, ma un ambiente nel quale immagini, riconoscimento anatomico e informazioni in tempo reale vengono integrati direttamente nel processo chirurgico.
Il caso dell’intervento all’ipofisi mostra quindi una possibilità concreta: l’intelligenza artificiale può già essere utilizzata per osservare ciò che accade durante un’operazione e aiutare il medico a riconoscere strutture delicate. La tecnologia non prende il posto del chirurgo. Gli fornisce un livello aggiuntivo di percezione.
Ed è forse proprio questa la direzione più realistica dell’AI in medicina: non una macchina che decide autonomamente come curare un paziente, ma strumenti sempre più sofisticati capaci di aumentare le capacità di chi deve prendere quella decisione.
