هدف استارت آپ سیاتل تغییر جراحی با استفاده از هوش مصنوعی، بینایی کامپیوتری و واقعیت افزوده است

در یک کارخانه سابق تولید بوئینگ در نزدیکی ساحل سیاتل، یک استارت آپ شش ساله در حال آماده سازی سیستمی است که می گوید انقلابی در جراحی ایجاد خواهد کرد.

فناوری Proprio به جراحان اجازه می دهد تا ساختارهای کلیدی را بر روی صفحه نمایش به صورت سه بعدی در زمان واقعی مشاهده کنند. این سیستم به پزشکان کمک می‌کند تا برش‌هایی ایجاد کنند و قرار دادن سخت‌افزار را هدایت کنند، مانند دستگاه‌هایی که می‌توانند به صاف کردن ستون فقرات کمک کنند.

گابریل جونز، مدیرعامل و یکی از بنیانگذاران، گابریل جونز گفت که نام “پروپریو” بازی با کلمه “حس عمقی” است، یعنی توانایی بدن برای احساس موقعیت خود در فضا.

او گفت: «برای جراحان، این بسیار مهم است. آنها باید بدانند که آناتومی و زیست شناسی چگونه واکنش نشان می دهند، چگونه می توانند آن را درمان کنند.

جونز گفت که این شرکت “به دنبال بهبود کارهایی است که پزشکان می توانند انجام دهند.”

پروپریو درخواست بازاریابی خود را به سازمان غذا و داروی ایالات متحده ارائه کرده است و انتظار دارد سیستمی که پارادایم نام دارد در اوایل سال 2023 تایید شود. جونز گفت که انتظار می رود یک راه اندازی تجاری دنبال شود.

این سیستم عمدتاً در جراحی ستون فقرات و جمجمه آزمایش شده است، برخی از بزرگترین منابع درآمد برای سیستم های بیمارستانی و بازار هدف Proprio.

پارادایم تصاویر با وضوح بالا از میدان عمل را از بالا می گیرد و آنها را با تصاویر اسکن سه بعدی قبل از عمل ترکیب می کند. این سیستم بر پیشرفت‌هایی در زمینه تصویربرداری میدان نور، بینایی کامپیوتری، یادگیری ماشینی، روباتیک و واقعیت افزوده متکی است.

جراح می تواند آناتومی مربوطه را به صورت سه بعدی بر روی صفحه نمایش ببیند، از جمله قسمت هایی که دیدن آنها به تنهایی با چشم دشوار یا غیرممکن است. تصاویر تولید شده همچنین می توانند با تغییرات موقعیت در آناتومی سازگار شوند و در زمان واقعی تغییر کنند.

این شرکت که از دانشگاه واشنگتن جدا شده است، اطلاعات خود را منتشر نکرده است، بنابراین ارزیابی محصول برای محققان خارجی دشوار است. و رقبای معتبری مانند غول تجهیزات پزشکی Medtronic دارای برخی از قابلیت های مشابه هستند.

متیو اسکات یانگ، جراح Gold Coast Spine در کوئینزلند استرالیا و رئیس سابق انجمن ستون فقرات استرالیا، گفت: اما سیستم‌های دیگر طیف کاملی از عملکردی که Proprio وعده داده را ارائه نمی‌دهند.

اسکات یانگ که به این استارت آپ وابسته نیست، گفت: هوش مصنوعی همراه با واقعیت افزوده و سیستم های واقعیت مجازی می تواند ادغام با روش های تصویربرداری پیشرفته مانند CT، MRI، اولتراسوند و اشعه ایکس را فراهم کند.

اسکات یانگ گفت: شرکت‌های دیگر فقط برخی از این ویژگی‌ها را در یک پلتفرم ترکیب می‌کنند، به همین دلیل است که Proprio احتمالاً یک تغییر دهنده بازی است. پروپریو گفت: “همه چیزهای خوب را با هم ترکیب می کند.”

سایر بنیانگذاران Proprio عبارتند از ساموئل براد، جراح مغز و اعصاب اطفال در سیاتل که یکی از بنیانگذاران سازنده کلاه های ورزشی با فناوری پیشرفته Vicis است. جاشوا اسمیت، پروفسور دانشگاه واشنگتن، که آزمایشگاه سیستم های حسی UW را مدیریت می کند. مدیر اجرایی فناوری و سرمایه گذار کنت دنمن؛ و کارشناس بینایی کامپیوتر جیمز یانگکوئیست، که تحقیق و توسعه را برای این استارت آپ رهبری می کند.

شرکای فناوری Proprio شامل اینتل، HTC، NVIDIA، سامسونگ و دانشکده علوم کامپیوتر پل جی آلن در UW است.

دیوید فیورلا، مدیر محصول تیم، به brooztechnology نشان داد که چگونه موقعیت یک مهره در مدلی که به عنوان یک تصویر سه بعدی ثبت شده است، تغییر می کند. قابلیت حسگر سه بعدی این سیستم، قرار دادن دقیق ایمپلنت های جراحی، از جمله پیچ های جراحی فیوژن ستون فقرات را امکان پذیر می کند.

پارادایم همچنین امکان تجسم چندین مهره و اندازه گیری موقعیت آنها را نسبت به یکدیگر می دهد، عملکردی که باید به جراحان در کار دشوار قرار دادن دقیق میله های نخاعی در حالی که مهره های متعدد را تراز می کند کمک کند. این سیستم همچنین به به حداقل رساندن اشعه ایکس مکرر که اغلب به چنین عملیاتی نیاز دارند کمک می کند.

جونز گفت: “انتظار می رود که پزشک ستون فقرات را بچرخاند و به یک تراز سالم دستکاری کند.” “این یک سناریوی A به B نیست. در فضا منحنی است.

در چنین جراحی های پیچیده ای اکنون اغلب از سیستم هایی استفاده می شود، از جمله یکی ساخته شده توسط Medtronic، که نیاز به استفاده موقت از یک دستگاه خارجی قرار داده شده در بدن برای کمک به موقعیت مناسب در طول عمل دارد. جونز گفت که این سیستم ها کند، ساکن، گران هستند و جراح و بیمار را در معرض پرتوهای یونیزان قرار می دهند.

جونز گفت که پارادایم پتانسیل این را دارد که چنین سیستم هایی را که به بیمارستان ها و سیستم های بهداشتی فروخته می شوند و در حدود 30 درصد از جراحی ها استفاده می شوند، جابجا کند. در نهایت، پارادایم می تواند برای طیف وسیع تری از جراحی مفید باشد.

کریستوفر شافری، رئیس جراحی ستون فقرات در دانشگاه دوک و یکی از اعضای هیئت مشاوره پزشکی Proprio، به brooztechnology گفت که Paradigm می‌تواند نقش چندین دستگاه دیگر را در اتاق عمل به عهده بگیرد و افزود که کار او را کارآمدتر می‌کند. او انتظار دارد که پارادایم پروپریو به طور گسترده توسط جراحان پذیرفته شود.

Proprio در حال جمع‌آوری داده‌ها از طریق شرکای مراقبت‌های بهداشتی و جراحان UW Medicine، Seattle Childrens و جاهای دیگر است که نحوه تجسم پارادایم جراحی‌ها را در مقایسه با سیستم‌های موجود مقایسه کرده‌اند. پارادایم بر روی اجساد و سایر مدل های جراحی نیز آزمایش شده است.

اتاق عمل در محل این شرکت شامل دستگاه‌های ضبط صدا و دوربین‌های داخل سقفی است تا نمای کاملی از این عمل را به تصویر بکشد. جونز آن را “غار خفاش جراحی” می نامد.

جونز گفت: “داده ها همه چیز را هدایت می کنند.” ما همه چیز را از عملیات جمع آوری می کنیم.»

مطالعات Proprio که هنوز به صورت عمومی منتشر نشده است، بر قابلیت استفاده، دقت و دقت تمرکز دارد، مانند توانایی هدایت سخت افزار مانند یک پیچ به مکان مناسب. جونز گفت داده ها نشان می دهد که این فناوری پتانسیل افزایش دقت، کاهش عوارض و تجدید نظر، کاهش قرار گرفتن در معرض تشعشعات و کاهش زمان اتاق عمل را دارد.

جونز گفت: «بهتر، سریع‌تر، ایمن‌تر چیزی است که ما تمایل داریم روی آن تمرکز کنیم.

مانند بسیاری از افراد در زمینه پزشکی، جونز با تجربه شخصی به این منطقه کشیده شد. هنگامی که او جوان بود، بهترین دوستش بر اثر تومور مغزی درگذشت و پدر جراح مغز و اعصاب کودک قادر به نجات او نبود.

جونز Proprio را در سال 2016 تأسیس کرد و موقعیت قبلی خود را در شرکت مشاوره Intentional Futures ترک کرد، جایی که به مشتریانی مانند بیل گیتس کمک کرد تا فناوری های نوظهور را ارزیابی کنند.

این شرکت 42.1 میلیون دلار جمع آوری کرده است و 51 مهندس نرم افزار و تجهیزات پزشکی، کارشناسان یادگیری ماشین و متخصصان بازاریابی دارد.

رهبری مهندسی این شرکت شامل Neeraj Mainkar، قبلاً معاون مهندسی نرم افزار در شرکت روباتیک Vicarious Surgical، و شانون Eubanks، فارغ التحصیل SonoSite، Bayer HealthCare و استارتاپ Magnolia Medical Technologies در سیاتل است.

جونز در مورد محصول دقیق است و اعضای تیم او به طراحی و جزئیات وابسته هستند. لوگوی Proprio از همان رنگ‌هایی استفاده می‌کند که یک کتاب درسی معروف جراحی است و زوایای انحنای اجزای پارادایم منعکس شده است. حتی فونت Proprio نیز به صورت سفارشی طراحی شده است.

جونز گفت: “جزئیات واقعاً در یک سیستم – عملکردها، طراحی و عملکرد – برای تیم ما و مشتریان ما مهم است.”

این تیم همچنین در حال ایجاد توانایی خود برای بررسی روش های جراحی از داده های دیداری و شنیداری، مانند دستور جراح برای تهیه پیچ و حاشیه نویسی آن است. چنین سیستم بررسی خودکار همچنین می‌تواند از کدگذاری پزشکی رویه‌ها برای تسهیل بازپرداخت و ارزش افزودن به مشتری پشتیبانی کند.

جونز گفت: «کیفیت، عمق و غنای داده‌ها احتمالاً باعث عملکرد بهتر جراحی می‌شود».