评估基于人工智能的神经外科培训中的意外后果
虚拟现实模拟器可以帮助学习者更快地提高他们的技术技能，并且不会给患者带来风险。在神经外科领域，它们允许医学生在对真正的病人使用手术刀之前练习复杂的操作。当与人工智能相结合时，这些辅导系统可以像人类教练一样提供量身定制的反馈，识别学生需要改进的领域，并就如何实现专家表现提出建议。
然而，麦吉尔大学神经病学研究所(蒙特利尔神经病学研究所医院)的神经外科模拟和人工智能学习中心的一项新研究表明，人类指导仍然是必要的，以检测和补偿神经外科医生行为的意外(有时是负面的)变化经过虚拟现实人工智能训练。
在这项研究中，46 名医学生在虚拟现实模拟器上进行了肿瘤切除手术。其中一半被随机选择接受人工智能驱动的智能导师虚拟手术助理(VOA)的指导，该导师使用机器学习算法来教授手术技术并提供个性化反馈。另一半作为对照组，没有收到任何反馈。然后将学生的工作与由成熟的神经外科医生团队选择的表现基准进行比较。
比较结果，接受人工智能辅导的学生对健康组织造成的损害比对照组少 55%。接受人工智能辅导的学生还发现，每只手的乐器之间的平均距离减少了 59%，施加的最大力量减少了 46%，这都是重要的安全措施。
然而，人工智能辅导的学生也表现出了一些负面结果。例如，与对照组相比，他们的主要手部动作速度低 50%，加速度低 45%，从而降低了他们的操作效率。AI 指导组切除肿瘤组织的速度也比对照组低 29%。
这些意想不到的结果凸显了人类教师在学习过程中的重要性，以提高学生的安全性和效率。
“人工智能系统并不完美，”神经外科模拟和人工智能学习中心的医学生研究员、该研究的第一作者 Ali Fazlollahi 说。“要达到精通，仍然需要专家进行一定程度的学徒训练。采用人工智能的项目将使学习者能够监控自己的能力，并更有效地将术中学习时间集中在讲师的指导下，并实现个人定制的学习目标。我们目前正在努力在交叉试验中寻找最佳的混合教学模式。”
法兹洛拉希说，他的发现不仅限于神经外科，因为许多相同的原理也适用于其他技能培训领域。
“这不仅包括神经外科教育，还包括外科教育，还包括从航空到事训练和建筑等一系列其他领域，”他说。“单独使用人工智能来设计和运行技术技能课程可能会导致意想不到的结果，需要人类专家的监督，以确保卓越的培训和患者护理。”
该研究的资深作者 Rolando Del Maestro 博士表示：“由人工智能驱动的智能导师正在成为评估和培训下一代神经外科医生的宝贵工具。” “然而，外科教育工作者必须成为这些人工智能系统的开发、应用和监控不可或缺的一部分，以最大限度地提高他们对神经外科技能的掌握和改善患者治疗效果的能力。”
这项研究于 2023 年 9 月 19 日发表在JAMA Network Open上，由 Franco Di Giovanni 基金会、加拿大脑肿瘤基金会脑肿瘤研究补助金、加拿大皇家内科医生和外科医生学院的医学教育研究补助金资助，和蒙特利尔神经学研究所医院。
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