Tutoría de inteligencia artificial supera a instructores expertos en entrenamiento neuroquirúrgico
Un estudiante entrenando en un simulador neuroquirúrgico. Crédito: The Neuro
La pandemia de COVID-19 ha presentado desafíos y oportunidades para la formación médica. La tecnología de aprendizaje remoto se ha vuelto cada vez más importante en varios campos. Un nuevo estudio encuentra que en un entorno remoto, un sistema de tutoría de inteligencia artificial (IA) puede superar a los instructores humanos expertos.
El Centro de Aprendizaje de Inteligencia Artificial y Simulación Neuroquirúrgica de The Neuro (Instituto Neurológico-Hospital de Montreal) reclutó a setenta estudiantes de medicina para realizar extirpaciones virtuales de tumores cerebrales en un simulador neuroquirúrgico. Los estudiantes fueron asignados al azar para recibir instrucciones y comentarios por parte de un tutor de IA o un instructor experto remoto, y un tercer grupo de control no recibió ninguna instrucción.
Usó un tutor impulsado por IA llamado Virtual Operative Assistant (VOA) un algoritmo de aprendizaje automático para enseñar técnicas quirúrgicas seguras y eficientes y proporcionó retroalimentación personalizada, mientras que un sistema inteligente de monitoreo continuo de experiencia (ICEMS, por sus siglas en inglés) de aprendizaje profundo y un panel de expertos evaluaron el desempeño de los estudiantes.
En el otro grupo, los instructores observaron una transmisión en vivo de las simulaciones quirúrgicas y proporcionaron retroalimentación basada en el desempeño del estudiante.
Los investigadores encontraron que los estudiantes que recibieron instrucción y retroalimentación de VOA aprendieron habilidades quirúrgicas 2.6 veces más rápido y lograron un desempeño 36 % mejor en comparación con aquellos que recibieron instrucción y retroalimentación de instructores remotos. Y aunque los investigadores esperaban que los estudiantes instruidos por VOA experimentaran mayor estrés y emociones negativas, no encontraron diferencias significativas entre los dos grupos.
Un estudiante entrenando en un simulador neuroquirúrgico. Crédito: La habilidad
Neuroquirúrgica juega un papel importante en los resultados del paciente, tanto durante como después de la cirugía cerebral. VOA puede ser una forma efectiva de aumentar el rendimiento del neurocirujano, mejorando la seguridad del paciente y reduciendo la carga de los instructores humanos.
«Los tutores artificialmente inteligentes como VOA pueden convertirse en una herramienta valiosa en la capacitación de la próxima generación de neurocirujanos ”, dice el Dr. Rolando Del Maestro, autor principal del estudio. «La VOA mejoró significativamente la experiencia al mismo tiempo que fomentó un entorno de aprendizaje excelente. Los estudios en curso están evaluando cómo los instructores presenciales y los tutores inteligentes impulsados por IA pueden usarse juntos de manera más efectiva para mejorar el dominio de las habilidades neuroquirúrgicas».
«Los sistemas de tutoría inteligentes pueden usar una variedad de plataformas de simulación para brindar oportunidades casi ilimitadas para la práctica repetitiva sin las restricciones impuestas por la disponibilidad de supervisión», dice Ali Fazlollahi, el primer autor del estudio. «Con una investigación continua, un mayor desarrollo y la difusión de sistemas de tutoría inteligente, podemos estar mejor preparados para los desafíos futuros en constante evolución».
Este estudio se publica en el Journal of the American Medical Association (JAMA Network Open) el 22 de febrero de 2022. La evaluación cognitiva estuvo a cargo del Dr. Jason Harley del Departamento de Cirugía de la Universidad McGill.
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Los simuladores de cirugía son clave para la evaluación de los alumnos Más información: Efecto de la tutoría de inteligencia artificial frente a la instrucción experta en el aprendizaje de habilidades quirúrgicas simuladas entre estudiantes de medicina: un ensayo clínico aleatorizado, JAMA Red Abierta (2022).
Nykan Mirchi et al, Intelligent Tutoring Systems: Re-Envisioning Surgical Education in Response to COVID-19, Canadian Journal of Neurological Sciences / Journal Canadien des Sciences Neurologiques (2020). DOI: 10.1017/cjn.2020.202 Información de la revista: JAMA Network Open