Percorsi di formazione personalizzati per i chirurghi del futuro che andranno ad operare con i robot. Tutto questo grazie all’intelligenza artificiale e a un simulatore basato su realtà virtuale.
Il metodo è stato testato nell’ambito di uno studio internazionale all’Università di Pisa e che ha visto coinvolto un gruppo di ricerca guidato dall’ingegner Andrea Moglia del Dipartimento di ricerca traslazionale e delle Nuove tecnologie in medicina e chirurgia, in collaborazione col professor Sir Alfred Cuschieri dell’Università di Dundee, nel Regno Unito.
Lo studio spiega una nota, prevedeva che un gruppo di studenti di medicina eseguisse specifici esercizi al simulatore per chirurgia robotica fino al raggiungimento del livello di competenza richiesto. Successivamente sono stati sviluppati via software vari modelli di intelligenza artificiale per prevedere il tempo e il numero di tentativi di ciascun esercizio in cui i partecipanti avrebbero completato il loro percorso di formazione. Utilizzando una particolare configurazione (chiamata ensemble learning) in cui si aggregavano più modelli di reti neurali è stato possibile ottenere un’accuratezza più elevata (fino al 95% in alcuni casi) rispetto a qualunque altro modello di machine learning. I risultati dello studio, primo nel suo genere, al quale ha partecipato anche il gruppo di chirurgia generale del professor Luca Morelli, sono stati pubblicati su “Surgical Endoscopy”, una delle riviste più autorevoli in chirurgia.
La ricerca condotta presso l’Ateneo pisano rappresenta la più elevata casistica internazionale nel settore e si basa sull’esperienza di Andrea Moglia nella simulazione in chirurgia robotica, iniziata nel 2009 presso il centro EndoCas, diretto dal professor Mauro Ferrari, e che lo ha visto utilizzare per primo in Italia i simulatori virtuali per il sistema di chirurgia robotica denominato da Vinci. “Esattamente dieci anni fa in questo periodo raccoglievo i dati dello studio per valutare l’abilità innata per la chirurgia tra gli studenti di medicina. Questa volta abbiamo pensato di utilizzare l’Intelligenza artificiale per predire la loro curva di apprendimento con lo scopo di ritagliare il percorso formativo in base alle capacità innate dei discenti. Il nostro approccio non si limita al robot da Vinci ma può essere applicato anche ai sistemi per chirurgia robotica di nuova generazione che stanno facendo il loro ingresso sul mercato. Inoltre, può essere esteso a qualunque simulatore chirurgico”, ha commentato Moglia.
L’intelligenza artificiale consente ai computer di imparare a svolgere determinati compiti, tra cui la previsione di trend, attraverso modelli matematici costruiti a partire dai dati. La disponibilità di computer e modelli sempre più avanzati ha fatto sì che negli ultimi anni l’intelligenza artificiale sia stata applicata con successo a vari settori, in primis quello delle auto a guida autonoma. Anche la sanità ne sta beneficando. Una delle ultime branche della medicina ad essersi affacciata all’intelligenza artificiale è la chirurgia che potenzialmente offre numerose applicazioni a cominciare dalla formazione dei chirurghi.
