Когда диагноз ставит робот
В смотровом кабинете появляется новый доктор, но у него нет имени. У него даже нет лица. Искусственный интеллект (ИИ) пробрался в больницы по всему миру.
У тех, кто опасается нападения роботов, нет повода для страха: внедрение ИИ в здравоохранение не обязательно связано с ущемлением человеческих умов. ИИ появился в смотровой, чтобы облегчить задачу врачу и расширить спектр его возможностей, чтобы медики могли сделать то же самое для своих пациентов.
Берталан Меско, известный как «Медицинский футурист», назвал искусственный интеллект «стетоскопом XXI века». Его оценка может оказаться еще точнее, чем он ожидал. Хотя различные методики и тесты дают докторам всю информацию, необходимую им для диагностики и лечения пациентов, они и без того перегружены административными обязанностями, а просеивание огромного количества доступной информации - сложная задача, если не невозможная.
Именно здесь может быть очень важен стетоскоп XXI века.
Однако область применения ИИ в медицине выходит за рамки административной работы. Благодаря мощным диагностическим алгоритмам для тонко настроенных хирургических роботов, технология внедряется во многие медицинские дисциплины. Ясно, что у ИИ есть место в медицине; но мы еще не знаем его значения. Чтобы представить будущее, в котором ИИ является составной частью команды по уходу за пациентом, сначала нам нужно лучше понять, как можно сравнить ИИ с обычными врачами. Какие они с точки зрения точности? Какой конкретный или уникальный вклад в медицину может сделать ИИ? Каким образом он будет наиболее полезен - и может ли он быть потенциально опасным - в практической медицине? Только после того, как мы ответим на эти вопросы, мы можем начать делать прогнозы, а затем и строить будущее, основанное на ИИ.
ИИ против людей-врачей
Хотя мы все еще находимся на ранних стадиях его развития, в диагностике пациентов ИИ уже сейчас стоит на одной ступени с докторами (если не выше). Исследователи из больницы Джона Рэдклиффа в Оксфорде, Англия, разработали систему диагностики с помощью ИИ, которая при выявлении сердечных заболеваний оказалась точнее врачей, по крайней мере, в 80% случаев. В Гарвардском университете создали «умный» микроскоп, который может обнаружить потенциально смертельные инфекции крови: инструмент, поддерживающий ИИ, прошел испытание на 100,000 изображениях, полученных из 25,000 слайдов, обработанных красителем, чтобы сделать бактерии более заметными. Система ИИ уже может распределять эти бактерии по различным категориям с 95% точностью. Исследование, проведенное Университетом Сены в Йокогаме, Япония, показало, что новая компьютерная эндоскопическая система может выявить признаки потенциально злокачественных опухолей в толстой кишке с 94% чувствительностью, 79% специфичностью и 86% точностью.
В некоторых случаях исследователи также обнаруживают, что ИИ может превзойти людей-медиков в диагностических задачах, требующих быстрого решения, например, определении того, является ли опухоль злокачественной. В одном исследовании, опубликованном в декабре 2017 года, при нехватке времени алгоритмы глубокого изучения позволили лучше диагностировать метастатический рак молочной железы в сравнении с радиологами. Хотя радиологи превосходят ИИ, когда у них есть неограниченное время для рассмотрения случая, в реальных условиях (особенно в отделениях неотложной помощи) быстрый диагноз может решить судьбу пациента.
Затем, конечно же, есть суперкомпьютер Watson от IBM: когда было предложено собрать из генетических данных значимые сведения об опухолевых клетках, у экспертов ушло около 160 часов на то, чтобы проанализировать и дать рекомендации по лечению на основе результатов. Watson проделал всю работу всего за десять минут и дал тот же совет. Недавно Google анонсировала открытую версию DeepVariant, инструментария для анализа генетических данных, который оказался самым точным инструментом такого рода в прошлогоднем конкурсе Precision TRDA Challenge.
ИИ также лучше людей прогнозирует инсульты и приступы. В апреле сотрудники Ноттингемского университета опубликовали исследование, в котором показано, что, руководствуясь обширными данными на 378,256 пациентов, ИИ-самоучка предугадал на 7,6% больше сердечных приступов. Представим эту цифру в перспективе: «в тестовой выборке из около 83,000 записей это 355 дополнительных пациентов, чья жизнь могла быть спасена». Возможно, наиболее примечательно то, что нейронная сеть на 1,6% реже била «ложную тревогу», когда риск завышается, что может привести к тому, что пациентам придется пройти через ненужные процедуры, многие из которых очень рискованны.
ИИ, пожалуй, наиболее полезен для понимания огромных объемов данных, которые были бы для людей необъятными. Именно этого не хватает в растущей области точной медицины. В надежде восполнить этот пробел был создан проект «Диагностика человека» (Human Dx), который сочетает машинное обучение с реальным опытом врачей. Организация объединяет 7500 врачей и 500 медицинских учреждений в более чем 80 странах, стремящихся разработать систему, к которой могут обращаться пациенты, врачи, организации, разработчики устройств или исследователи, чтобы принимать более обоснованные клинические решения.
Шантану Нанди, директор проекта «Некоммерческий проект по диагностике человека», утверждает, что когда дело касается разработки технологий в любой отрасли, ИИ должен быть легко интегрирован в свою функцию. «Такие вещи нужно проектировать с учетом конечного пользователя. Люди пользуются Netflix, но не зовут его «ИИ для просмотра фильмов», верно? Люди используют Amazon, но для них это не «ИИ для покупок».
Другими словами, если технология хорошо разработана и реализована полезным для пользователей образом, люди даже не понимают, что они вообще используют ИИ.
Для непредвзятых, прогрессивных специалистов непосредственная привлекательность таких проектов, как Human Dx, заключается в том, что они, как ни странно, позволят им меньше времени пользоваться технологией. «Хорошо известно, что более 50% нашего времени сейчас проводится перед экраном», - говорит Нанди, ИИ может дать врачам небольшую передышку, разрешив им снять с себя часть административного бремени, например, документацию.
В этом отношении, когда речь идет о здравоохранении, ИИ не обязательно заменяет врачей, но оптимизирует и улучшает их возможности.
Психическое здоровье с человеческим отношением
«Я вижу ценность ИИ в дополнении людей, а не в замене», - говорит Скайлер Плейс, главный научный сотрудник по поведенческим наукам в отделе мобильного здравоохранения в Cogito, бостонской компании, специализирующейся на ИИ и поведенческой аналитике.
Cogito использует систему распознавания и анализа голоса на основе ИИ для улучшения взаимодействия с клиентами во многих отраслях. Дебют компании в здравоохранении пришел в виде Cogito Companion, приложения для контроля душевного состояния, которое отслеживает поведение пациента.
Приложение подмечает как активные, так и для пассивные сигналы, например, данные телефона о местоположении, которые могут указывать на то, что пациент не покидал свой дом в течение нескольких дней, или журналы сообщений, которые свидетельствуют, что он никому не писал и не разговаривал по телефону за несколько недель (компания утверждает, что приложение знает только то, использует ли пациент свой телефон для звонка или отправки текста - оно не отслеживает, кому он звонит или что говорит). Лечащая команда может просматривать последующие отчеты на случай признаков, которые могут указывать на изменения общего психического здоровья пациента.
Cogito объединилась с несколькими системами здравоохранения по всей стране, чтобы протестировать приложение, которое нашло особую нишу у ветеранов. Ветераны подвергаются высокому риску социальной изоляции и могут неохотно сотрудничать с системой здравоохранения, особенно в отношении психического здоровья, часто из-за социальной стигмы.
Приложение также использует алгоритмы машинного обучения для анализа голосовых записей, которые делает пациент. Алгоритмы призваны воспринимать эмоциональные сигналы, как это делает обычный собеседник. Оттуда люди учат алгоритм определять, что такое «заслуживающий доверия» или «компетентный», чтобы опознать по голосу человека, страдающего депрессией или острым биполярным расстройством. Хотя приложение предоставляет данные в режиме реального времени, информация также помогает докторам отслеживать прогресс своего пациента с течением времени.
Информационная служба 7days.us