Slik kan studenter nå trene på kirurgi ved hjelp av virtual reality, og etter hvert kunstig intelligens. Video: Håvard Snarby og Tarald Gåsbakk, NTNU.

ROBOTKIRURGI

Her vil de utdanne roboter til å bli fremtidens kirurger

Bruker VR og kunstig intelligens i opplæring av mennesker og roboter.

Det er bare fem minutter siden vi kom inn døra, og nå forsøker vi med en skjelvende hånd å tegne opp med en tusj der vi snart skal bore inn i hodeskallen til pasienten. Det går bare sånn passe bra.

– Bare prøv en gang til, så sitter det, sier Frank Lindseth, professor i visuell databehandling og og visuell intelligens på NTNU i Trondheim.

Frank Lindseth i VR-miljøet som nå skal brukes til å trene studenter og etter hvert roboter.
Frank Lindseth i VR-miljøet som nå skal brukes til å trene studenter og etter hvert roboter. Bilde: Eirik Helland Urke

Vi har akkurat forsøkt oss på en virtuell hjerneoperasjon, der både pasienten og hele miljøet rundt er skapt som et dataspill i virtual reality (VR). Slik skal helsepersonell i ulike disipliner få ferdighetstrening som ikke krever virkelige pasienter eller dyrt utstyr.

Du trenger ikke engang å være på et sykehus, alt dette kan trenes på fra hybelen hjemme. Og viktigst av alt: Ingen mennesker blir utsatt for utrente kirurghender.

Roboter blir kirurger

Men dette er bare begynnelsen, skal vi tro Heri Ramampiaro som leder Telenor-NTNU AI-lab.

– Bruken av VR-simulatorer gir oss veldig gode data om hvordan mennesker oppfører seg i ulike situasjoner, noe som igjen kan brukes til å trene opp kunstig intelligens.

– Så dere kan utdanne framtidens robotkirurger på denne måten?

– Ja, hvis vi skal lage en robot i framtiden kan dette gi et veldig godt datagrunnlag. Men da snakker vi i første omgang om en robot som kan gjøre relativt enkle rutineoppgaver. Det gjenstår mye av både teknologisk utvikling og etikk før vi kan kalle robotene for fullverdige leger som kan ta selvstendige beslutninger om liv og død. Jeg tør ikke å spå for mye, men vi kommer nok dit til slutt, sier Heri Ramampiaro.

Heri Ramampiaro ved Telenor-NTNU AI-Lab.
Heri Ramampiaro ved Telenor-NTNU AI-Lab. Bilde: Eirik Helland Urke

Virtual reality

Foreløpig er det studenter av kjøtt og blod som skal få glede av de nye simuleringsverktøyene som utvikles på NTNU. De virtuelle kulissene i VR-treningen er fra St. Olavs hospital i Trondheim, som ved hjelp av BIM-modeller er gjenskapt i virtual reality. Denne casen er laget av master-studentene Håvard Snarby og Tarald Gåsbakk.

Det er ikke helt fotorealistisk ennå, men det er heller ikke poenget. Det viktigste er i første omgang å ha en viss gjenkjennelsesfaktor og et troverdig miljø. Her kan studenter møtes når det passer dem, og trene på ferdigheter, samhandling og prosedyrer i et trygt og virtuelt miljø. 

De første studentene har allerede testet det nye VR-systemet, og til våren skal det testes på større kull.

Et viktig moment er at det skal være mulig å trene på samhandling, der personell fra ulike fagdisipliner kan møtes og samarbeide virtuelt. Noen kan sitte i en relativt avansert VR-lab, mens andre kan sitte på hybelen eller andre steder. Dette skal være et fleksibelt og i utgangspunktet frivillig opplegg, som både skal være morsomt og gi et tydelig læringsutbytte.

– Studentene vil få utdelt rom med ulike caser som de kan trene og spille ut. Deretter er det en refleksjonsrunde, og så kan man bytte på rollene etterpå, forklarer Frank Lindseth.

Realistisk trening

I casen vi prøver oss på, er hovedpoenget å kunne tolke MR-bilder av pasientens hode, finne svulsten og plassere pasienten korrekt på operasjonsbordet før det kirurgiske inngrepet. Det er mange små detaljer som skal sitte, og ting må gjøres i riktig rekkefølge. Hver case er både skapt og kvalitetssikret av medisinske fageksperter. De ser at dette er en realistisk måte å trene på.

Selv om casene er programmert på klassisk måte i dag, er planen å legge inn mer kunstig intelligens over tid. Og det begynner med pasienten.

– Vi merker i mange medisinske simuleringer og øvelser at treningsutbyttet i stor grad avhenger av hvordan «pasienten» oppfører seg. Det er ikke så lett å få dette realistisk, spesielt med tanke på hvordan pasienter reagerer på ulike behandlinger. Derfor ser vi at det kan være nyttig å gi den virtuelle pasienten en viss intelligens, som handler på måter helsepersonellet må forholde seg til, forklarer Frank Lindseth.

Robotpasienter

Med andre ord skal det lages virtuelle robotpasienter. De kan reagere uforutsigbart, men realistisk. Dermed styrker det også treningseffekten for det medisinske personellet. 

Før de selv altså kan risikere å bli erstattet av roboter.

Frank Lindseth ved Telenor-NTNU AI-Lab.
Frank Lindseth ved Telenor-NTNU AI-Lab. Bilde: Eirik Helland Urke

Men veien dit er fortsatt lang, skal vi tro fagmiljøene som jobber med dette. I første omgang kan det være snakk om virtuelle lærere eller assistenter med kunstig intelligens, som kan fungere både til utdanningen og ved faktiske operasjoner. Men som ikke får lov til å ta endelige beslutninger som kan påvirke liv og død. 

– Det ligger store læringsmuligheter her, ved å kunne simulere og gjenta situasjoner så ofte det er nødvendig. På sikt kan det gi gevinster for økonomi og effektivitet, roboter flest kan for eksempel fint jobbe overtid. Og til slutt vil de også kunne jobbe med en overlegen datastøtte og presisjon, forteller Heri Ramampiaro.

AI-lab

Robotene og AI-systemene skal få gode vekstvilkår i Telenor-NTNU AI-Lab, som ble tatt i bruk 1. januar i år. Labben er støttet med 40 millioner kroner av Telenor, som også bidrar med store datasett til prosjektet. Allerede er det mange aktører på plass innenfor kunstig intelligens og stordata. Tanken er å skape et miljø som raskt kan gi kompetanse og reelle nytte for bedrifter og samfunnet rundt. 

Prosjektet skal nå videreutvikle samarbeidet med en rekke andre fagmiljøer i nærheten. 

Telenor-NTNU AI-Lab
Telenor-NTNU AI-Lab Bilde: Eirik Helland Urke

Kommentarer (3)

Kommentarer (3)