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计算机辅助麻醉管理:智能医疗真的靠谱吗?

时间: 2024-04-17 20:02:38 作者:常见问题

  计算机自打出世以来,就一直在方方面面推动着社会进步,可以说,这个社会已离不开计算机了。

  还记得人工智能给人类的警示故事吗?比如《2001:太空漫游》里的一段情节:在前往木星的旅途中,名叫HAL的高智能电脑在宇宙飞行过程中发生障碍,令大部分船员相继丧命,幸存者与这台电脑进行战斗,一气之下关掉主机系统,HAL才彻底失效。

  就像电影里的太空旅行一样,虽然计算机辅助医疗管理有巨大的潜力,但它也包含了很多未知风险。

  Joosten等人在比利时布鲁塞尔一家医院对38名患者进行了一项试验,与手动控制升压药和液体给药的患者相比,使用计算机辅助系统的患者在中高风险的手术中低血压的发生更少(定义为平均动脉压低于患者基线%)。

  最终,试验得出了与假设一致的结论,计算机辅助血流动力学监测在中高风险腹部和骨科手术中明显优于人工常规的血流动力学管理。

  期望在不久的将来,可以打造出血压和容量状态的闭环系统。在上述研究中测试的计算机辅助系统有两个独立的组成部分,分别为研究者开发的用于升压药给药的闭环系统和用于管理循环系统的临床决策支持系统。

  计算机辅助闭环调节系统采用了PID控制器,可以连续计算预期设定值和测量值之间的差异,并使用相关函数进行校正。说到PID控制器你可能觉得很陌生,其实它是一种普遍的使用的技术,比如汽车安装的巡航控制系统。

  在这项研究中,主要变量是桡动脉血压,并通过特定的监测系统调节计算机控制的去甲肾上腺素输注量。

  计算机辅助管理系统是一个专有系统,具有开放的反馈回路和机器学习。与闭环系统不同的是,该系统可为麻醉医生自动提供关于输液时间和多少的建议,麻醉医生可接受或拒绝(仅用于决策支持,而不是决定)。

  根据系统建议,麻醉医生的最终决策会被输入,以进一步通知系统下一步的计划。与闭环系统相同的是,智能化的管理系统也有来自同一监控设备信息的输入,其算法变量包括心率、平均动脉压、每搏输出量和每搏输出量变化值。

  为什么Joosten等人会认为智能化的辅助系统会使血液动力学指标更好呢?他们在此之前的一篇综述里提出了几个因素,包括更精确的连续监测,更快速、波动更小的反应。

  在手动组和计算机辅助组的比较中,手动组每个患者去甲肾上腺素平均调节15次,而在计算机辅助组中,有超过1200次变化,这表明计算机辅助组的微调要多得多。此外,在计算机辅助组中,使用的去甲肾上腺素较少。

  最近,Ruskin等人讨论了医疗技术自动化的安全使用。虽然他们意识到手术室自动化医疗的好处,但他们也发现了意想不到的后果,包括自动化偏差和系统故障。

  为了应对这些风险,建议加强麻醉医生在人-系统共同作用方面的培训,包括提高警惕、管理系统故障和保持人工的操作技能。

  这让人想起了社会上最近对航空无人驾驶的激烈讨论。尽管这是个仍值得研究的领域,但飞机无人驾驶最重要的优势是提高了现实世界中飞机的安全性。它能够大大减少飞行员必须同时处理的任务数量,有更多时间预测未来行动,以及提高燃油效率和减少相关成本。但飞行员同时也必须要遵守以下警告。

  这引出了当前研究的一个核心问题:计算机辅助血流动力学管理是否改善了个体化治疗的结果?Joosten等人的研究给出的答案是:yes, it can。

  现在需要多中心随机对照试验去探索:与常规管理措施相比,计算机辅助血流动力学管理是否增加了围手术期并发症中高风险患者的居家存活天数?这里有很多考虑因素

  成本/收益。虽然先进的监测系统有固定的和一次性的成本,但可能从更少的并发症和更低的去甲肾上腺素和液体使用中节省。

  此外,尽管这些新技术令人兴奋,但有些患者太健康和/或手术太小,就无法证明使用这一些技术的合理性,确实在一些手术中无法突显它的重要性。

  医疗卫生行业是商业化技术的大多数来自,专有算法和商业化技术是麻醉实践中越来越常见的黑匣子,Ruskin等人呼吁企业来提供关于系统故障的全面手册,特别是针对自动化系统。

  此外,当计算机辅助血液动力学管理的大型多中心实用有效性随机试验的时机到来时,与相关行业没有必然的联系的试验者进行这些试验可能是合适的,以限制潜在的偏见和担忧(有利益挂钩的话,不好的东西也说好)。

  然而,医疗卫生行业在大多数情况下要此类试验的资助者,这增加了监管的复杂性,但也不是无法克服的,只要相当大的透明度。

  正如飞行员在航空领域所做的那样,麻醉医生应该在使用计算机辅助技术的同时,进行有关预测危机能力的培训,并保持能手动“操作”的能力。

  因为没有人想看到这样的情景:当麻醉医生试图关闭一个有问题的计算机辅助麻醉系统来管理一个病情严重的病人,它却回应说:“对不起……我不能这么做”

  在未来,我们期待“独立运行的自动化系统,管理镇静药、镇痛药、液体容量和血管活性药物的给药。”但我们一定要记住,首要的原则仍然是病人的健康,医疗行为还是要人来主导。