نسل آینده مولاژهای پزشکی با هوش مصنوعی

گامارد ساینتیفیک (Gaumard Scientific) ، یک شرکت شبیه ساز بیمار یا تولید کننده مولاژ پزشکی یا سیمولاتور بیمار، مستقر در فلوریدا است. این شرکت  یک شبیه ساز بیمار چند رشته ای پیشرفته به نام HAL S5301 را توسعه داده است. با توجه به فشار وارد شده به سیستم های مراقبت های بهداشتی ناشی از همه گیری کرونا، آموزش با ربات به پزشکان اجازه بیشتری میدهد تا به جای دانشجویان پزشکی روی بیماران خود تمرکز کنند و به کاهش خطر انتقال ویروس به کارکنان مراکز پزشکی و بیماران نیز کمک کند.

با این حال، انبوهی از مزایای دیگر نیز وجود دارد. این مولاژ، نسل آینده شبیه‌سازهای بزرگسال مرد است که رباتیک، گفتار مبتنی بر هوش مصنوعی و فیزیولوژی و آناتومی شبیه‌سازی‌شده پیشرو را به آموزش پزشکی معرفی می‌کند. این ربات می تواند حرف های کادر پزشکی را بفهمد و با استفاده از قدرت هوش مصنوعی پاسخ دهد.

اطلاعات کلی شرکت سازنده و فناوری‌های شبیه‌سازی بیمار که تا به امروز توسعه داده‌ شده است:

گامارد ساینتیفیک یک شرکت خانوادگی است که در میامی، فلوریدا مستقر است. این شرکت در اواخر دهه 1940 توسط یک پزشک بریتانیایی که به دنبال راه هایی برای افزایش آموزش پزشکی بود، تأسیس شد. در طول سال ها، Gaumard از یک شرکت بسیار کوچک، به شرکتی تبدیل شده است که صنعت شبیه سازی  بیمار را کاملا متحول کرده است.

در گذشته، مربیان مهارت‌های اساسی وجود داشتند که یادگیرنده برای مثال، قرار دادن کانولا IV یا CPR را تمرین می‌کرد. در حالی که آن مربیان مهارتی هنوز وجود دارند، تغییرات اساسی در این زمینه رخ داده و گامارد پیشگام این تغییر بوده است. برای مثال، Gaumard اولین شرکتی بود که مولاژ پرتابل را ارائه کرد، به این معنی که این شبیه‌سازها به برق AC متصل نبودند. آنها توسط یک باتری تغذیه می شدند. این بدان معناست که شبیه‌سازی می‌تواند در هر مکانی انجام شود، زیرا حوادث و اورژانس‌ها همیشه در بیمارستان اتفاق نمی‌افتند.

به همین ترتیب، گامارد اولین شرکتی بود که فناوری بی سیم را پیشگام کرد، به این معنی که شبیه ساز و رایانه ای که آن را کنترل می کند با سیم به هم متصل نیستند. مربی اکنون می‌تواند با فراگیرنده‌ای که این بیمار شبیه‌سازی شده را درمان می‌کند، چه در بیمارستان، بخش اورژانس، آمبولانس یا در صحرا باشد، فاصله زیادی داشته باشد. این فرصت فوق العاده ای برای یادگیری در موقعیت های بسیار واقعی را فراهم می کند.

مزایای شبیه سازهای بیمار یا مولاژها در آموزش بالینی چیست؟ چگونه آنها را با بیماران واقعی مقایسه می کنند؟

شبیه سازهای بیمار مزایای قابل توجهی نسبت به یک بیمار واقعی ارائه می دهند. در سناریوهای آموزشی، از بازیگران استفاده می‌شود و شرایط خاصی وجود دارد که یک بازیگر یا یک بیمار واقعی می‌تواند آن‌ها را تکرار کند، مثلاً یک بازیگر می‌تواند گیج یا خسته عمل کند. با این حال، شرایط بالینی خاصی وجود دارد که نمی‌تواند توسط یک بازیگر یا یک بیمار واقعی تکرار شود، مانند سکته مغزی یا زایمان.

تکرار تمرین یک سناریو برای بارهای متوالی در آن شبیه‌سازهای بالینی واقعاً بی نظیر هستند. با یک بیمار واقعی، یک یادگیرنده فقط یک فرصت برای تجربه یک سناریو دارد. یک یادگیرنده بارها سناریویی با فرکانس پایین و پرخطر را تمرین کرده است. یادگیرنده اکنون آن حافظه عضلانی را دارد که باید برای یک عارضه خاص آماده شود تا بتواند مهارت های لازم را به کار گیرد. به همین دلیل است که شبیه سازها به طور گسترده در صنعت هوانوردی برای خلبانان خطوط هوایی و شبیه سازهای پرواز استفاده می شوند.

با شبیه سازی، یادگیرندگان می توانند آن موقعیت های چالش برانگیز را بارها تمرین کنند تا زمانی که آن عارضه بالینی ایجاد می شود، برای آن آماده شوند و بتوانند روش را همانطور که بارها قبلاً در عمل انجام داده اند، اجرا کنند.

مولاژ هوشمند مدل HAL S5301 ، چه ویژگی هایی دارد و چه بیماری هایی را می تواند شبیه سازی کند؟

این مولاژ نماد تغییر اساسی در شبیه‌سازی های بالینی است، و این تنها ویژگی‌های او نیست، بلکه تعامل او با یادگیرنده و مربی است که آن را کنترل می‌کند. یکی از ویژگی های کلیدی که این مولاژ پزشکی در اختیار مهارت آموزان قرار می دهد، توانایی او در تقلید از شرایط بالینی سکته است. که هرگز در شبیه سازی های پزشکی موجود قبل از این نبوده است.

مولاژ مذکوراکنون این توانایی را دارد که عضلات صورتش آویزان شود، چشمانش واکنش نشان دهند، بازویش حرکت کند، و فیزیولوژی زیربنایی را دارد تا یادگیرنده را قادر به درک شرایط سکته مغزی کند. این مولاژرا می توان با تجهیزات پزشکی واقعی استفاده کرد. به عنوان مثال، مهارت آموزان می توانند EKG، ضربان قلب، تعداد تنفس و فشار خون او را ببینند.

یادگیرنده می تواند تمام این اطلاعات پیچیده را کنار هم بگذارد و علائم بیمار ارائه شده را درک کند و می تواند این سناریو را به طور مکرر تمرین کند. علاوه بر این، مولاژ میتواند با سونوگرافی که یک ابزار تشخیصی رایج در ICU، CCU و بخش اورژانس است نیز کار بکند و سیگنال بدهد. یادگیرنده می تواند شرایط بالینی مولاژ را ارزیابی کند و ببیند که آیا زردی دارد، آیا مشکلی در کبد چرب وجود دارد، یا حتی اگر مولاژ زخمی شبیه به گلوله داشته باشد، بررسی کند که آیا کبد یا طحال او پاره شده است؟ 
آموزش شبیه سازی شده در این سطح،  قبلاً با یک شبیه ساز بزرگسال در اندازه کامل در دسترس نبوده است و این ویژگی ها همراه با توانایی کار با یادگیرنده و مربی است که مولاژ هال (HALL) را از هر شبیه ساز بالینی دیگری که امروزه وجود دارد جدا می کند.

هوش مصنوعی چه نقشی در سیستم بازی می کند و چگونه تجربه آموزشی را افزایش می دهد؟

شرکت گامارد، در استفاده از فناوری در شبیه سازی برای بهبود تجربه برای فراگیران و در نهایت بهبود آموزش آنها پیشرو بوده است. شبیه‌سازهای بی‌سیم/بدون اتصال که توسط رایانه‌ها و تبلت‌ها کنترل می‌شوند چند نمونه ار آنها هستند. علاوه بر این، کوچک سازی وسایل الکترونیکی امکان توسعه شبیه سازهای نوزادان و حتی نوزادان نارس را فراهم کرده است. و البته مرحله بعدی هوش مصنوعی است که از سیستم عامل اختصاصی ما به نام UNI استفاده می کند که شبیه سازهای ما را کنترل می کند.

مولاژ HAL از هوش مصنوعی برای یادگیری از دانشجویان و مربیانی که با این شبیه سازها کارمی کنند استفاده می کند. پاسخ‌های کلامی او می‌تواند بهبود یابد زیرا HAL در واقع بر اساس تجمیع همه شبیه‌سازی‌های بالینی در حال یادگیری است.

توانایی HAL برای "هوشمندتر" شدن، تجربه ای بهتر برای یادگیرنده فراهم می کند. فراگیران از مزایای تمام شبیه سازهای مولاژ که در حال استفاده هستند و همه شبیه سازی هایی که در سیستم عامل UNI تجمیع شده اند، لذت میبرد. این در نهایت تجربه یادگیری بهتری را فراهم کرده و شایستگی بهتری را برای نسل بعدی فراگیرانی که از مولاژ استفاده می کنند به وجود می آورد.

واکنش پزشکان و دانشجویان پزشکی به این مولاژ چگونه است؟ در حال حاضر کجا استفاده میشوند؟

این شبیه سازها در هر جنبه ای از آموزش پزشکی از جمله دانشکده های پرستاری، دانشکده های پزشکی، دوره های آنلاین، آموزش در بیمارستان ها برای پزشکان و پرستاران و ارتش استفاده می شوند. آموزش در همه جا انجام می شود - از بیمارستان گرفته تا صحنه های تصادف و میدان جنگ.

پاسخ‌های زیادی از دانشجویان و مربیان وجود دارد که گفته‌اند مولاژ Gaumard در یک شبیه‌سازی بالینی و تمرینی خاص استفاده شده است و هفته بعد یک بیمار با همان مشکل مراجعه کرده و کارکنان مجبور شدند آن بیمار را درمان کنند.
آنها می گویند: «اگر ما این آموزش را با شبیه ساز شما نگذرانده بودیم، نمی دانیم نتیجه چه میشد، اما چون با استفاده از شبیه ساز شما آموزش دیدیم، نتیجه مثبت بود.

این تأثیری است که ما به دنبال آن هستیم، و به همین دلیل است که هر روز این کار را انجام میدهیم. برای اطمینان از اینکه شبیه سازها به طور دقیق این شرایط بالینی پیچیده با فرکانس پایین و پرخطر را نشان می دهند و سپس یادگیرندگان می توانند این مهارت ها را در موقعیت هایی که برای آن بسیار تمرین کرده اند به کار گیرند.