Robottikirurgia hyödyntää nyt dataa ja tekoälyä

Yhdysvaltalainen Intuitive Surgical on da Vinci -robotin kehittäjä. Se on jo vuosien ajan auttanut kirurgeja ympäri maailmaa tekemään leikkauksia millin tarkkuudella. Seuraava kasvuvaihe ei kuitenkaan liity vain robottikäsivarsiin, vaan yhä enemmän dataan, ohjelmistoihin ja tekoälyyn.

Intuitive Surgical-hovedkvarteret i Sunnyvale, Californien, USA - 10. juni 2023. Intuitive Surgical, Inc. er en amerikansk virksomhed, der udvikler, fremstiller og markedsfører robotprodukter.

Kun ajattelee, miten lääkärit nykyisin tekevät haastavia leikkauksia millimetrin tarkkuudella, on vaikea kuvitella, että vielä muutama vuosikymmen sitten kirurgi seisoi leikatessaan leikkauspöydän ääressä kädet potilaan kehon sisällä ja tunnusteli kudoksia.

Tähystyskirurgian yleistyminen teki toimenpiteistä potilaille helpompia. Samalla kirurgit kuitenkin menettivät osan tuntumastaan kehoon instrumenttien pidentyessä ja liikkeiden muuttuessa epäsuoremmiksi.

Osa tästä ongelmasta ratkaistiin myöhemmin robottiavusteisella kirurgialla, jossa kirurgi siirtyi pois potilaan viereltä käsiohjaimet ja 3D-näytön sisältävän konsolin ääreen, josta robotti muunsi kirurgin liikkeet tarkemmiksi instrumenttiliikkeiksi.

Samalla syntyi kuitenkin uusi paradoksaalinen tilanne: kirurgi näki enemmän kuin koskaan, mutta tunsi yhä vähemmän.

Tarkkuudesta ymmärrykseen

Yhdysvaltalainen Intuitive Surgical pyrkii nyt parantamaan tilannetta. Yhtiön kehittämä da Vinci -järjestelmä on yksi maailman laajimmin käytetyistä robottiavusteisen kirurgian alustoista. Jos ensimmäinen aalto keskittyi mekaniikkaan ja tarkkuuteen, seuraava vaihe keskittyy yhä enemmän dataan, ohjelmistoihin ja tekoälyyn.

Konkreettinen esimerkki on robottijärjestelmän uusin sukupolvi, da Vinci 5.

Aikaisemmissa robottikirurgisissa järjestelmissä oli keskeinen puute: kirurgi pystyi näkemään kudokset näytöllä, mutta ei tuntemaan niitä. Tilanne muistutti hieman kengännauhojen sitomista paksut hanskat kädessä – mahdollista kyllä, mutta vaatii enemmän voimaa ja tarkkuuden tunne heikkenee.

Da Vinci 5 -järjestelmässä Intuitive Surgical on lisännyt niin sanotun force feedback -teknologian. Instrumenttien kärjissä olevat sensorit mittaavat, kuinka voimakkaasti kudosta vedetään tai painetaan, ja välittävät tiedon takaisin käsiohjaimiin eli joystickkeihin, joita kirurgi käyttää leikkauksen aikana.

Näin kirurgille välittyy pelkän kuvan lisäksi digitaalinen tuntemus. Intuitive Surgicalin mukaan tarvitaan vielä lisää tutkimusta siitä, miten tämä vaikuttaa leikkaustuloksiin. Yhtiön tekemissä alustavissa testeissä kirurgit kuitenkin vähensivät kudokseen kohdistuvaa voimaa keskimäärin jopa 43 prosenttia.

Alustava tulos ei tarkoita automaattisesti parempia lopputuloksia, mutta tavoitteena on, että tarkempi informaatio auttaa kirurgia työskentelemään hallitummin ja hellävaraisemmin. Tästä hyötyvät sekä kirurgit, jotka käyttävät vähemmän voimaa ja väsyvät vähemmän että potilaat, jotka toipuvat nopeammin tarkemmista ja hienovaraisemmista toimenpiteistä.

Dataa jokaisesta leikkauksesta

Sijoittajille uudet työkalut voivat olla vähintään yhtä kiinnostavia kuin terveydenhuollolle, sillä leikkaus ei ole enää vain toimenpide – siitä syntyy myös dataa.

Järjestelmät voivat esimerkiksi tallentaa, kuinka kauan eri leikkausvaiheet kestävät, mitä instrumentteja ja kuinka paljon voimaa käytetään ja miten kirurgi instrumentteja hyödyntää.

Vuosien aikana da Vinci -alustan kautta on jo kertynyt dataa miljoonista leikkauksista, ja tavoitteena on hyödyntää sitä koulutuksen, tehokkuuden ja työprosessien parantamiseen. Ajatus on samanlainen kuin lentäjällä, joka saa jokaisen lennon jälkeen raportin tarkkuudestaan, työskentelytavoistaaan ja mahdollisista poikkeamista.

Samalla tavoin tekoälyä ei ole tarkoitettu määräämään, miten kirurgi toimii, vaan sellaisten toimintamallien   toimintamallien havaitsemisessa, jotka muuten jäisivät huomaamatta. Näin prosesseista on mahdollista  oppia ja ajan myötä myös parantaa leikkaustuloksia.

Miten sijoittaja voi hyötyä tästä?

Yhtiö hyödyntää tekoälyä myös muissa tuotteissaan. Yksi esimerkki on Ion-alusta esimerkiksi keuhkosyöpäepäilyissä käytettyyn robottiavusteiseen bronkoskopiaan eli keuhkojen tähystystutkimukseen. Vuonna 2025 Intuitive Surgical julkaisi ohjelmistopäivityksen, joka yhdistää tekoälyn ja edistyneen kuvantamisen parantaakseen navigointia keuhkobiopsioissa.

Sijoittajan näkökulmasta tämä on kiinnostavaa, sillä Intuitive Surgical ei ansaitse vain robotteja  myymällä. Kun järjestelmä on kerran asennettu, syntyy jatkuvia tuloja instrumenteista, huoltosopimuksista, ohjelmistoista ja järjestelmän käytöstä. Mitä enemmän leikkauksia tehdään, sitä suuremmiksi toistuvat tulot kasvavat.

Jos data ja analytiikka auttavat sairaaloita kouluttamaan kirurgeja paremmin, standardoimaan työprosesseja ja hyödyntämään kapasiteettia tehokkaammin, kasvaa alustan arvo entisestään. Jos sairaalat kokevat järjestelmän yhä hyödyllisemmäksi, ei kilpailijoiden ratkaisuihin vaihtaminen houkuttele.

Yhä useampi sairaala ottaa käyttöön Intuitive Surgicalin järjestelmiä, ja toimenpiteiden määrän kasvaessa kasvavat myös tulot. Riskejäkin on: terveydenhuoltoteknologia on tiukasti säännelty ala, ja uudet ominaisuudet vaativat laajaa dokumentointia ja viranomaishyväksyntää. Myös sairaaloiden budjetit ja kilpailutilanne vaikuttavat käyttöönoton laajuuteen.

Siksi Intuitive Surgicalin liiketoiminnan ytimessä eivät ole lääkäreitä korvaavat robotit, vaan pikemminkin on kyse tekoälyn hyödyntämisestä kirurgian kehittämisessä – mitä sen avulla voidaan oppia ja tehostaa ja millaista dataa sen avulla voidaan saada.

Jos yhtiö onnistuu tässä hankkeessa, suurin etu kilpailijoihin verrattuna ei ehkä olekaan itse robottikäsivarsi, vaan kaikki sen avulla kerätty tieto.

Kirjoittanut:
Sanne Opstrup Wedel