Le tutorat en IA surpasse les instructeurs en formation neurochirurgicale

Les algorithmes d’apprentissage automatique ont amélioré les performances techniques et les résultats d’apprentissage lors de l’ablation simulée d’une tumeur cérébrale

La pandémie de COVID-19 a présenté à la fois des défis et des opportunités pour la formation médicale. La technologie d’apprentissage à distance est devenue de plus en plus importante dans plusieurs domaines. Une nouvelle étude révèle que dans un environnement distant, un système de tutorat basé sur l’intelligence artificielle (IA) peut surpasser les instructeurs humains experts.

Le Centre d’apprentissage en simulation neurochirurgicale et en intelligence artificielle du Neuro (Institut neurologique-Hôpital de Montréal) a recruté soixante-dix étudiants en médecine pour effectuer des ablations virtuelles de tumeurs cérébrales sur un simulateur neurochirurgical. Les étudiants ont été assignés au hasard pour recevoir des instructions et des commentaires d’un tuteur en IA ou d’un instructeur expert à distance, un troisième groupe témoin ne recevant aucune instruction.

Virtual Operative Assistant (VOA)

Un tuteur alimenté par l’IA appelé Virtual Operative Assistant (VOA) a utilisé un algorithme d’apprentissage automatique pour enseigner une technique chirurgicale sûre et efficace et a fourni des commentaires personnalisés, tandis qu’un système intelligent de surveillance continue de l’expertise (ICEMS) et un panel d’experts ont évalué les performances des étudiants. .

Dans l’autre groupe, les instructeurs à distance ont regardé un flux en direct des simulations chirurgicales et ont fourni des commentaires basés sur les performances de l’étudiant.

Les chercheurs ont découvert que les étudiants qui ont reçu des instructions et des commentaires de la VOA ont acquis des compétences chirurgicales 2,6 fois plus rapidement et ont obtenu des performances 36 % meilleures que ceux qui ont reçu des instructions et des commentaires d’instructeurs à distance. Et tandis que les chercheurs s’attendaient à ce que les étudiants instruits par VOA ressentent plus de stress et d’émotions négatives, ils n’ont trouvé aucune différence significative entre les deux groupes.

Les compétences chirurgicales jouent un rôle important dans les résultats des patients pendant et après la chirurgie cérébrale.

La VOA peut être un moyen efficace d’augmenter les performances des neurochirurgiens, d’améliorer la sécurité des patients tout en réduisant la charge des instructeurs humains.

« Les tuteurs artificiellement intelligents comme le VOA pourraient devenir un outil précieux dans la formation de la prochaine génération de neurochirurgiens »,

déclare le Dr Rolando Del Maestro, auteur principal de l’étude.

« La VOA a considérablement amélioré l’expertise tout en favorisant un excellent environnement d’apprentissage. Des études en cours évaluent comment les instructeurs en personne et les tuteurs intelligents alimentés par l’IA peuvent être utilisés le plus efficacement ensemble pour améliorer la maîtrise des compétences neurochirurgicales. »Les systèmes de tutorat intelligents peuvent utiliser une variété de plates-formes de simulation pour offrir des chances presque illimitées de pratique répétitive sans les contraintes imposées par la disponibilité de la supervision »,

explique Ali Fazlollahi, le premier auteur de l’étude.

« Avec une recherche continue, un développement accru et la diffusion de systèmes de tutorat intelligents, nous pouvons être mieux préparés pour les défis futurs en constante évolution. »

Cette étude, publiée dans le Journal of the American Medical Association (JAMA Network Open) le 22 février 2022, a été financée par la Fondation Franco Di Giovanni, le Collège royal des médecins et chirurgiens du Canada et la Fondation canadienne des tumeurs cérébrales Subvention de recherche sur les tumeurs avec le Neuro. L’évaluation cognitive a été dirigée par le Dr Jason Harley du Département de chirurgie de l’Université McGill.

Le Neuro

Le Neuro – L’Institut-Hôpital neurologique de Montréal – est une destination bilingue de renommée mondiale pour la recherche sur le cerveau et les soins avancés aux patients. Depuis sa fondation en 1934 par le célèbre neurochirurgien Dr Wilder Penfield, le Neuro est devenu le plus grand centre clinique et de recherche spécialisé en neurosciences au Canada, et l’un des plus grands au monde. L’intégration transparente de la recherche, des soins aux patients et de la formation des plus grands esprits du monde place le Neuro dans une position unique pour avoir un impact significatif sur la compréhension et le traitement des troubles du système nerveux. En 2016, le Neuro est devenu le premier institut au monde à adopter pleinement la philosophie de la science ouverte, créant le Tanenbaum Open Science Institute. L’Institut neurologique de Montréal est un institut de recherche et d’enseignement de l’Université McGill. L’Hôpital neurologique de Montréal fait partie de la Mission neurosciences du Centre universitaire de santé McGill.

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