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Las pautas formales pueden permitir que la IA manioble y coloque con precisión las agujas médicas

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Los robots médicos con IA pueden ayudar a los médicos y automatizar ciertas tareas, permitiendo niveles de precisión sin precedentes y haciendo procedimientos complejos más seguros y efectivos. Crédito: Ron alternovitz

Imagine un médico que intenta alcanzar un nódulo canceroso en el pulmón de un paciente, un objetivo del tamaño de un guisante, escondido detrás de un laberinto de vasos sanguíneos críticos y vías respiratorias que cambian con cada respiración. Estirar un milímetro del curso podría perforar una arteria importante, y quedarse corto podría significar perder el cáncer por completo, permitiendo que se propague no tratado.

Esta es la realidad de alto riesgo que enfrentan los médicos en miles de procedimientos diariamente, donde la precisión es crítica y la tarea se complica con obstáculos anatómicos que no son penetrables o sensibles. ¿Pueden la inteligencia artificial (IA) y los robots ayudar a abordar estos desafíos y mejorar los resultados de los pacientes?

“Una nueva era de” guía de IA “está amanrando en medicina”, dice Ron Alternovitz, profesor distinguido de Lawrence Grossberg en el Departamento de Ciencias de la Computación. “Los robots con IA avanzada pueden ayudar a los médicos y automatizar ciertas tareas, permitiendo niveles de precisión sin precedentes y haciendo que los procedimientos complejos sean más seguros y efectivos”.

Un artículo reciente En Science Robotics formaliza el concepto de orientación de IA para los procedimientos basados ​​en agujas médicas y describe los grados de guía de IA para cada componente.

Los robots con guía de IA pueden lograr una mayor precisión y precisión en la guía de agujas que los médicos humanos, al tiempo que permiten el uso de diseños de agujas de última generación que pueden curvarse para dirigir el cuerpo.

El documento, titulado “Agujas médicas en manos de AI: avance hacia la navegación robótica autónoma”, fue escrito por alternovitz, así como Janine Hoelscher de la Universidad de Clemson y Alan Kuntz de la Universidad de Utah. Hoelscher y Kuntz habían completado previamente doctorados en informática en UNC con Alternovitz como asesor.

La era de la guía de IA

Durante décadas, los médicos se han basado en la guía de imágenes, utilizando imágenes de rayos X, tomografías computarizadas (TC) e imágenes de resonancia magnética (MR) para visualizar la anatomía de un paciente y planificar rutas de aguja antes de un procedimiento. Este avance, que se remonta al descubrimiento de radiografías a fines del siglo XIX, permitió un acceso más seguro a los puntos dentro del cuerpo.

Los avances recientes en la IA ahora están permitiendo un salto hacia adelante. La IA puede analizar automáticamente imágenes, identificar objetivos y obstáculos, calcular trayectorias seguras e incluso dirigir agujas robóticas alrededor de tejidos sensibles a los sitios profundos en el cuerpo de forma autónoma.

Un ejemplo de ello, mostrado por un equipo de investigadores de la Universidad de Carolina del Norte en Chapel Hill, la Universidad de Vanderbilt y la Universidad de Utah, demostró un robot médico que puede dirigir de forma autónoma una aguja a objetivos clínicamente relevantes en un pulmón con alta precisión en el tejido vivo, demostrando un mejor rendimiento que los físicos utilizando solo herramientas tradicionales. Los autores detallan este cambio transformador de la guía de la imagen a la guía de IA, con AI ayudando a percibir la anatomía del paciente, el seguimiento del progreso a través del procedimiento, la planificación de los movimientos del instrumento e incluso realizar esas movimientos.

“Durante décadas, la guía de imágenes ha ayudado a los médicos a planificar mejor y ejecutar procedimientos médicos”, dijo Alterovitz. “La guía de IA está avanzando aún más hacia la que los procedimientos más seguros y menos invasivos”.

El artículo formaliza el concepto de guía de IA, que aprovecha la IA para mejorar el rendimiento del médico y crear bloques de construcción para mayores niveles de autonomía de robots. El artículo define los cuatro componentes de la guía de IA como:

Percibir la planificación de la anatomía Los movimientos del instrumento Percibir el estado del instrumento realizando movimientos de instrumentos durante un procedimiento

Cada uno de estos cuatro componentes puede proporcionar su propio grado de guía de IA:

Ojo/práctico, donde el médico realiza la tarea con la IA que brinda asistencia de ojos/sintetras, donde la IA realiza la tarea, mientras que el médico monitorea la IA y está preparado para intervenir en situaciones inusuales de la vista/ausente, donde la IA realiza la tarea y el médico solo los pasos cuando lo solicitan la orientación de IAi, donde la IA realiza la tarea completamente realizada la tarea de la tarea la tarea de la tarea de la tarea la tarea de la tarea de la tarea de la tarea de la tarea de la tarea de la tarea de la tarea de la tarea de la tarea de la tarea de la tarea de la tarea de la tarea de la tarea de la tarea de la tarea de la tarea de la tarea de la tarea de la tarea de la tarea de la tarea de la tarea de la tarea.

Finalmente, el artículo clasifica los sistemas actuales en estas categorías y discute desafíos de investigación para permitir grados más altos de orientación de IA. En particular, los investigadores destacan las barreras críticas para la adopción clínica generalizada, como la necesidad de garantizar la seguridad, la operación dentro del entorno regulatorio, el desarrollo de interfaces médicas-AI que son intuitivas a lo largo de cada grado de guía de IA y la capacidad de integrar la tecnología necesaria en todos los aspectos de un flujo de trabajo clínico.

Si bien reconoce los muchos desafíos que aún deben superar, Alternovitz expresó emoción por el futuro de la orientación de IA en procedimientos médicos.

“Los avances en la IA y la robótica continuarán permitiendo el aumento de los grados de orientación de IA y la automatización robótica para los procedimientos médicos”, dijo Alterovitz. “La IA y la robótica pueden proporcionar a los médicos nuevas herramientas para que los procedimientos desafiantes sean más seguros y efectivos”.

Más información: Ron alternovitz, agujas médicas en manos de la IA: avanzando hacia la navegación robótica autónoma, Science Robotics (2025). Doi: 10.1126/scirobotics.adt1874. www.science.org/doi/10.1126/scirobotics.adt1874

Proporcionado por la Universidad de Carolina del Norte en Chapel Hill

Cita: las pautas formales pueden permitir que AI maniobra con precisión y posicione las agujas médicas (2025, 9 de julio) Recuperado el 9 de julio de 2025 de https://techxplore.com/news/2025-07-formal-guidelines-enable-ai-precisely.html

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