AI vidí do oka lépe než člověk

První část symposium patřila umělé inteligenci v diagnostice. Katherine Talcott z Cole Eye Institute (Cleveland Clinic) popsala, jak AI mění zobrazování sítnice. Vyšetření pomocí optické koherentní tomografie (OCT) — což je v podstatě ultrazvuk světlem, který vytváří řezy sítnicí v mikrometrovém rozlišení — vygeneruje stovky skenů. Lékař je musí ručně projít a riziko přehlédnutí drobné abnormality je reálné.

AI už dnes pomáhá hlavně ve screeningu diabetické retinopatie, což je poškození sítnice způsobené cukrovkou. Platforma LumineticsCore (dříve IDx-DR) dokáže ze snímku očního pozadí autonomně rozhodnout, zda pacient potřebuje odeslat ke specialistovi — bez zásahu lékaře. Jde o první AI systém schválený FDA pro autonomní diagnostiku v medicíně vůbec. Problém je, že v Česku zatím podobné autonomní screeningové nástroje plošně nasazeny nejsou.

Talcott dále zmínila CIRRUS PathFinder od Zeissu — platformu která z OCT skenů sama označí abnormální nálezy a doporučí termín odeslání pacienta ke specialistovi. Pro českou realitu je zajímavé, že Zeiss má v Česku silné zastoupení a podobné technologie se postupně dostávají i do tuzemských nemocnic.

Robot v oku: Katarakta jako ideální kandidát

Proč právě operace šedého zákalu (katarakty) je ideálním kandidátem pro robotiku? Vance Thompson to shrnul jasně: oční anatomie má ve srovnání s celkovou chirurgií extrémně nízkou variabilitu. Oko je malý, konzistentní prostor, operace je rutinní, standardizovaná a provádí se ve vysokých objemech — ročně se ve světě provede kolem 30 milionů operací katarakty.

Co konkrétně roboty v oční chirurgii nabízejí? Podle Thompsona jde o:

• Zkrácení doby výcviku — chirurg se může učit na simulátoru a robot kompenzuje nedostatečnou zručnost
• Zlepšení ergonomie — chirurg nesedí hodiny shrbený nad mikroskopem
• Přesnější řez a menší chvění — robot odfiltruje přirozený třes ruky
• Lepší refrakční výsledky — přesnější umístění čočky znamená ostřejší vidění po operaci

Yu-Hsuan Huang z Tchaj-wanu představil konkrétní robotické systémy, které už existují. Preceyes od Zeissu je teleoperovaná platforma, kde chirurg ovládá nástroje uvnitř oka přes robotické rameno. Polaris od Horizon Surgical Systems byl původně navržen pro částečně automatizovanou operaci katarakty se dvěma robotickými rameny — ale při prvním testu na člověku skončil jako "jen" teleoperovaná platforma bez autonomie. To ukazuje, jak velká je propast mezi výzkumným konceptem a klinickou realitou.

Izraelský startup ForSight Robotics se svým systémem ORYOM jde ještě dál — chirurg sedí u konzole se 3D zobrazením a operuje na dálku pomocí ručních ovladačů. Systém využívá bimanuální přístup, tedy obouruční techniku podobnou té, kterou chirurgové používají i dnes.

Česká stopa: Pavel Stodulka a Evropa v čele robotické chirurgie

Pro české čtenáře je klíčové jméno Pavla Stodulky, primáře oční kliniky Gemini ve Zlíně, který na kongresu vystoupil s evropskou perspektivou. Stodulka, jeden z nejzkušenějších očních chirurgů v Česku (provedl přes 100 000 operací), mluvil o tom, že robotická operace katarakty přichází, ať chceme nebo ne. Evropa podle něj potřebuje sbírat reálná klinická data, aby mohla tuto technologii správně vyhodnotit.

Stodulka představil i platformu FemtoMatrix od francouzské firmy Keranova. Jde o femtosekundový laser, který využívá OCT navádění pro optimalizaci energie — dokáže řezat do různých hloubek s minimální energií, což znamená menší poškození okolní tkáně. Stodulka na vývoji tohoto laseru sám spolupracuje.

Stodulka také zmínil pět úrovní automatizace v oční chirurgii: od manuální operace přes femtosekundový laser (FLACS), robotické polohování, manipulaci s nástroji až po takzvanou supervised autonomy — tedy stav, kdy robot provádí části operace sám pod dohledem chirurga. "To je budoucnost," řekl Stodulka, "a reálná data jsou k tomu nezbytná."

Simulátory: Konec učení se na pacientech

Důležitou část symposium tvořila simulace. Anshu Arundhati ze Singapurského národního očního centra to řekla bez obalu: "Učení se na úkor pacienta už dávno není cesta vpřed." Pandemie covidu-19 trvale urychlila adopci digitálních výukových platforem a oční centra po celém světě dnes nasazují VR simulátory jako standard.

Mezi klíčové nástroje patří Eyesi Surgical od Haag-Streit — simulátor pro kataraktu a vitreoretinální chirurgii. V Singapore National Eye Centre je absolvování Eyesi modulu povinnou podmínkou před tím, než rezident vůbec vstoupí na operační sál. Simulátor nabízí i štěrbinovou lampu pro nácvik základního vyšetření.

Dalším nástrojem je VisioGen od Zeissu, který využívá strojové učení k analýze chirurgických videí. Dokáže porovnat výkon rezidenta s databází tisíců expertních operací a automaticky hodnotit dráhu nástroje, rychlost pohybů i frekvenci neefektivních úkonů.

David Cherwek z Orbis International zdůraznil, že simulátory neudělají z nováčka chirurga — udělají ho "připraveného na sál". Problémem podle něj není technologie, ale její adopce: "USA v tom paradoxně zaostávají." Naopak Evropa díky iniciativám jako ESCRS iLearn a cestujícím simulátorům (Eyesi na kolečkách mezi evropskými městy) jde příkladem.

AI počítá umělou čočku přesněji než matematické vzorce

Woong-Joo Whang z Korejské katolické univerzity představil studii, která ukazuje, proč je AI lepší než tradiční výpočty při plánování operace. Při výpočtu tzv. efektivní pozice čočky (ELP) — tedy kde přesně umělá nitrooční čočka v oku skončí — selhávají klasické matematické vzorce. Problém je v tom, že význam jednotlivých parametrů (délka oka, zakřivení rohovky, hloubka přední komory) se mění podle toho, jak je oko velké.

Whangův tým porovnal 35 modelů hlubokého učení (z toho 30 s různými attention mechanismy, tedy mechanismy pozornosti, které umožňují modelu soustředit se na nejdůležitější vztahy mezi parametry). Výsledek: 20 modelů překonalo tradiční regresní analýzu a 22 z 30 attention-enhanced modelů bylo lepších než standardní deep learning. Jinými slovy — AI se dokáže "soustředit" na to, na čem v daném oku skutečně záleží.

Etická poznámka: Když AI píše vědu

Symposium zakončil Joaquín Fernández ze Španělska nečekaně filozofickým příspěvkem. Věnoval se rizikům AI ve vědeckém publikování — a odkázal se na Aristotelových pět intelektuálních ctností. Jeho varování je jednoduché: pokud necháme AI, aby za nás četla studie, psala články a sumarizovala poznatky, ztratíme epistémé — hlubokou znalost oboru — i nús — intuici, díky které poznáme, co je kvalitní věda a co ne.

Fernández připomněl, že autor musí ověřit přesnost, úplnost a nestrannost veškerého AI-generovaného obsahu — a hlavně zajistit, že AI nástroj nezískává práva na vstupní materiály (tedy že je nepoužije pro trénink). V době, kdy podle empirických dat roste počet vědeckých článků napsaných s pomocí AI, je to vzkaz, který platí i mimo oftalmologii.

Co to znamená pro Česko

Česká republika má v této oblasti silnou pozici. Pavel Stodulka je mezinárodně uznávaným expertem, který aktivně spolupracuje na vývoji nových technologií. České oční kliniky jako Gemini nebo Lexum patří k evropské špičce a provádějí desítky tisíc operací ročně. Otázkou zůstává, kdy se první plně robotická operace šedého zákalu dostane i k nám.

Podle současného tempa vývoje a regulačních požadavků lze očekávat, že první klinické nasazení robotických platforem v Evropě přijde během příštích 3–5 let. Zda bude Česko mezi prvními zeměmi, záleží i na investicích do vybavení a ochotě pojišťoven takové výkony hradit.