Presentamos un marco innovador para la evaluación autónoma de habilidades quirúrgicas basado en fusión multi-modal de datos y un sistema de calibración denominado HyperScore. El enfoque combina análisis de vídeo en tiempo real, datos de sensores de fuerza e información de seguimiento de instrumentos, procesados por redes de aprendizaje profundo para generar un perfil de rendimiento integral. Modelos establecidos como ResNet para visión, LSTM para secuencias temporales y Graph Neural Networks para modelar tareas interconectadas se integran con técnicas estadísticas robustas como valores de Shapley y calibración bayesiana para ofrecer una evaluación precisa y explicable.

La innovación central es el sistema de calibración HyperScore que opera en dos niveles. Primero, calcula un valor inicial como agregación ponderada de las puntuaciones de cada modalidad usando pesos de Shapley aprendidos dinámicamente que reflejan la contribución real de cada fuente de datos. Segundo, aplica una transformación no lineal y calibración bayesiana para convertir ese valor inicial en una puntuación final que refleje con mayor fidelidad el nivel real de habilidad, mitigando incertidumbres y sesgos de los modelos. Los parámetros de la transformación se afinan mediante algoritmos de aprendizaje por refuerzo que utilizan evaluaciones de cirujanos expertos como señal de recompensa.

En los experimentos se utilizaron más de 100 procedimientos simulados de colecistectomía laparoscópica en un simulador de alta fidelidad. Se entrenaron tres modelos independientes: uno para análisis de vídeo que identifica movimientos de instrumentos y acciones quirúrgicas, otro para sensores de fuerza que cuantifica la manipulación tisular y aplicación de fuerza, y un tercero para seguimiento de instrumentos que determina trayectorias y proximidad a estructuras críticas. Un GNN integrador modeló el procedimiento como una serie de tareas interdependientes y generó puntuaciones crudas por tarea que alimentaron el proceso de calibración.

Para la validación clínica se registraron sesiones de cirujanos experimentados (N=10) realizando múltiples procedimientos simulados. El HyperScore obtenido se correlacionó con valoraciones de expertos mostrando un coeficiente de correlación de Pearson de 0.87 y un error absoluto medio MAE de 0.12 en una escala de 1 punto, resultados que indican alta concordancia con juicios humanos y buena generalización según validación leave-one-out.

Las aplicaciones prácticas incluyen retroalimentación en tiempo real integrada en simuladores de entrenamiento, despliegue en quirófanos para análisis en vivo y la creación de programas de formación personalizados y procesos de certificación automatizados. La arquitectura propuesta es escalable y basada en la nube, con procesamiento distribuido en GPU para mantener evaluación en tiempo real y capacidad de procesar miles de procedimientos simultáneamente.

Este desarrollo tiene un impacto potencial significativo en la mejora de resultados quirúrgicos y en la profesionalización de la formación médica, con un mercado estimado superior a 5 000 millones de dólares para soluciones de entrenamiento y evaluación asistidas por IA.

Q2BSTUDIO, empresa especializada en desarrollo de software y aplicaciones a medida, inteligencia artificial y ciberseguridad, ofrece la experiencia técnica necesaria para materializar soluciones como HyperScore. Podemos acompañar desde la integración con simuladores hasta el despliegue en la nube y la adaptación a flujos clínicos reales. Nuestros servicios incluyen software a medida, aplicaciones a medida, desarrollo de agentes IA y soluciones de ia para empresas, además de servicios inteligencia de negocio y soporte con Power BI para análisis avanzado.

Si su organización busca implementar evaluaciones automáticas de destrezas quirúrgicas o sistemas de retroalimentación en tiempo real, contamos con capacidades para diseño, prototipado y escalado en producción. Conectamos la parte científica con la ingeniería de software y la seguridad operativa, incluyendo prácticas de ciberseguridad y pentesting para proteger datos sensibles. Conozca nuestras propuestas de inteligencia artificial para salud y otras industrias visitando nuestra página sobre inteligencia artificial soluciones de inteligencia artificial y descubra las opciones de despliegue en la nube con servicios cloud aws y azure.

Palabras clave: aplicaciones a medida, software a medida, inteligencia artificial, ciberseguridad, servicios cloud aws y azure, servicios inteligencia de negocio, ia para empresas, agentes IA, power bi. Q2BSTUDIO integra investigación avanzada y experiencia en ingeniería para convertir ideas innovadoras en productos listos para el mercado, acelerando la adopción de tecnologías que mejoran la formación quirúrgica y la seguridad del paciente.