研究人员从神经外科培训的四个阶段招募了50名参与者:神经外科医生、研究员及高年资住院医师、初级住院医师和医学生。参与者使用虚拟现实手术模拟器NeuroVR完成了250例复杂肿瘤切除术。该系统由加拿大国家研究委员会开发;CAE每20毫秒记录一次所有器械的运动。
利用原始数据,机器学习算法建立了器械位置和施加力度等表现指标,以及切除肿瘤量和失血量等结果指标,据此可以以90%的准确率预测每位参与者的专业水平。
表现最佳的算法仅凭六项表现指标即可对参与者进行分类。
据发表于《美国医学会杂志》的研究报告,研究结果表明,人工智能与虚拟现实神经外科模拟器的融合能够准确、高效地评估外科实习医生的表现。
这意味着科学家可以开发人工智能辅助的指导系统,通过引导学员完成复杂的外科手术流程来提升患者安全。这些系统能够找出需要改进的领域,并指出学员应如何在为真实患者手术之前培养这些重要技能。
“带教医生面临的时间压力日益增大,他们需要兼顾对患者和学员的责任,”第一作者、麦吉尔大学的Rolando Del Maestro表示。
“我们的研究证明,我们能够设计出可按需提供外科评估的系统,学员可以根据自身方便随时进行,且所需的指导人员投入更少。这也可能通过减少评估外科医生及在手术室中出现人为失误的机会,从而带来更好的患者安全。”
本研究获得了Franco Di Giovanni基金会、蒙特利尔英语学校董事会、麦吉尔大学骨科系、魁北克健康研究基金(FRQS),以及加拿大皇家内科医师与外科医师学院医学教育研究Robert Maudsley奖学金的支持。


