Integrating AI into Breast Reconstruction Surgery: Exploring Opportunities, Applications, and Challenges

Plast Surg (Oakv). 2024 Nov 6:22925503241292349. doi: 10.1177/22925503241292349. Online ahead of print.

Abstract

Background: Artificial intelligence (AI) has significantly influenced various sectors, including healthcare, by enhancing machine capabilities in assisting with human tasks. In surgical fields, where precision and timely decision-making are crucial, AI's integration could revolutionize clinical quality and health resource optimization. This study explores the current and future applications of AI technologies in reconstructive breast surgery, aiming for broader implementation. Methods: We conducted systematic reviews through PubMed, Web of Science, and Google Scholar using relevant keywords and MeSH terms. The focus was on the main AI subdisciplines: machine learning, computer vision, natural language processing, and robotics. This review includes studies discussing AI applications across preoperative, intraoperative, postoperative, and academic settings in breast plastic surgery. Results: AI is currently utilized preoperatively to predict surgical risks and outcomes, enhancing patient counseling and informed consent processes. During surgery, AI supports the identification of anatomical landmarks and dissection strategies and provides 3-dimensional visualizations. Robotic applications are promising for procedures like microsurgical anastomoses, flap harvesting, and dermal matrix anchoring. Postoperatively, AI predicts discharge times and customizes follow-up schedules, which improves resource allocation and patient management at home. Academically, AI offers personalized training feedback to surgical trainees and aids research in breast reconstruction. Despite these advancements, concerns regarding privacy, costs, and operational efficacy persist and are critically examined in this review. Conclusions: The application of AI in breast plastic and reconstructive surgery presents substantial benefits and diverse potentials. However, much remains to be explored and developed. This study aims to consolidate knowledge and encourage ongoing research and development within the field, thereby empowering the plastic surgery community to leverage AI technologies effectively and responsibly for advancing breast reconstruction surgery.

Contexte: L'intelligence artificielle (IA) a significativement influencé divers secteurs, y compris la santé, en améliorant les capacités des machines à assister dans les tâches humaines. Dans les domaines chirurgicaux, où la précision et la prise de décision rapide sont cruciales, l'intégration de l'IA pourrait révolutionner la qualité clinique et l'optimisation des ressources de santé. Cette étude explore les applications actuelles et futures des technologies de l'IA en chirurgie reconstructive mammaire, visant une mise en œuvre plus large. Méthodes: Nous avons mené des revues systématiques via PubMed, Web of Science et Google Scholar en utilisant des mots-clés et des termes MeSH pertinents. L'accent a été mis sur les principales sous-disciplines de l'IA : apprentissage automatique, vision par ordinateur, traitement du langage naturel et robotique. Cette revue inclut des études discutant des applications de l'IA dans les contextes préopératoire, peropératoire, postopératoire et académique en chirurgie plastique mammaire. Résultats: L'IA est actuellement utilisée en préopératoire pour prédire les risques et les résultats chirurgicaux, améliorant ainsi le conseil aux patients et les processus de consentement éclairé. Pendant la chirurgie, l'IA aide à l'identification des repères anatomiques, aux stratégies de dissection et fournit des visualisations tridimensionnelles. Les applications robotiques sont prometteuses pour des procédures telles que les anastomoses microchirurgicales, la récolte de lambeaux et l'ancrage de matrices dermiques. En postopératoire, l'IA prédit les temps de sortie et personnalise les calendriers de suivi, ce qui améliore l'allocation des ressources et la gestion des patients à domicile. Sur le plan académique, l'IA offre des retours personnalisés pour la formation des stagiaires chirurgicaux et aide à la recherche en reconstruction mammaire. Malgré ces avancées, les préoccupations concernant la vie privée, les coûts et l'efficacité opérationnelle persistent et sont examinées de manière critique dans cette revue. Conclusions : L'application de l'IA en chirurgie plastique et reconstructive mammaire présente des avantages substantiels et des potentiels divers. Cependant, beaucoup reste à explorer et à développer. Cette étude vise à consolider les connaissances et à encourager la recherche et le développement continus dans ce domaine, permettant ainsi à la communauté de chirurgie plastique d'utiliser efficacement et de manière responsable les technologies de l'IA pour faire avancer la chirurgie de reconstruction mammaire.

Keywords: artificial intelligence; breast reconstruction; innovation; plastic surgery.

Publication types

  • Review