Искусственный интеллект в медицине

Ещё несколько лет назад искусственный интеллект* казался чем-то из области научной фантастики, а сегодня он уже стал частью многих сфер жизни человека. Конечно же, этот полезный инструмент быстро нашёл применение и в области здравоохранения. Вопреки мрачным пророчествам научно-фантастических фильмов, восстания машин не случилось. Вместо этого искусственный разум читает вместе с врачами результаты исследований и подсказывает диагнозы, помогает подбирать эффективные лекарства и делает еще много чего полезного.

* На самом деле не всё, что мы называем искусственным интеллектом, строго говоря им являются. Есть такие понятия, как “нейросети”, “машинное обучение”. Это немного разное, и всё применяется в медицине. Но в этом материале мы не будем вдаваться в подробности.

Чаще всего нейросети в медицине используют там, где есть очень много информации, и человеку сложно держать её в голове. Врачам, придерживающимся интегративного подхода, стоит знать об этих полезных инструментах. Ведь они помогают оценивать сложные процессы в организме во всей их полноте и существенно расширить возможности определения дальнейшей тактики ведения и контроля результатов лечебно-профилактических мероприятий. Уже активно разрабатываются программы, которые в недалеком будущем позволят каждому практикующему врачу, где бы он не находился, иметь своего ИИ-помощника. Важно понимать, какие перспективы это открывает. Рассмотрим, как используется ИИ в медицине и какую приносит пользу.

Оценка медицинских изображений

Пожалуй, в этой сфере технологии машинного обучения сейчас находят наиболее широкое применение. Успехи впечатляют: некоторые исследования показали, что нейросети могут выявлять на изображениях злокачественные опухоли молочных желёз, деструктивные заболевания легких и целый ряд других патологических образований так же эффективно, как врачи-рентгенологи. Были опубликованы исследования, которые показали, что ИИ с высокой степенью вероятности может обнаруживать стенозы и другие патологические изменения в церебральных и коронарных сосудах, что дает нам новые возможности профилактики инфарктов и инсультов.

В некоторых областях медицины такие нейросети уже вполне применяются в клинической практике. Например, есть такая методика – видеодерматоскопия. Во время процедуры аппарат делает фото всей поверхности кожи пациента, а потом ИИ ищет на изображениях подозрительные пигментные невусы. Это сильно помогает в ранней диагностике меланомы и рака кожи.

Нейросети могут не только находить ранние признаки заболеваний на изображениях. Если врачу нужно просмотреть очень много снимков и ничего на них не пропустить, то он может использовать ИИ как инструмент упорядочивания и навигации. Это помогает оптимизировать процесс и сэкономить время. Например, компьютер может анализировать истории болезней пациентов и подсказывать доктору, на что в первую очередь обращать внимание на снимках.

Мониторинг состояния пациента и своевременная диагностика

Как ещё применяется искусственный интеллект в медицине? Ему, в отличие от человека, не нужно спать и уходить на обеденные перерывы, поэтому с помощью него удобно отслеживать состояние пациентов в реальном времени.

Например, технологии машинного обучения способны вести мониторинг жизненных показателей больных в отделении интенсивной терапии и немедленно оповещать врача, как только возникает угроза, что состояние пациента может сильно ухудшиться.

Понять принцип работы такой системы довольно просто. Например, кардиомониторы всех пациентов подключают к компьютеру. Он в режиме реального времени собирает и анализирует данные. В этом компьютере есть нейросеть, обученная на другом большом массиве данных, и она «знает», при каких изменениях показателей нужно позвать доктора.

Такие модели уже тестируют, и результаты весьма неплохи. Например, технологии машинного обучения и глубокого обучения (deep learning) довольно хорошо показали себя у пациентов с COVID-19 в мониторинге таких показателей, как частота сердечных сокращений и дыхания, кашель, артериальное давление и насыщение крови кислородом.

В повседневной жизни и амбулаторной практике такие технологии способны сильно усовершенствовать всевозможные трекеры, встроенные в умные часы и браслеты. Такие устройства позволяют врачам отслеживать различные показатели дистанционно и получать информацию по “инициативе” самого аппарата, а не пациента.

Составление плана персонализированного лечения

Персонализированный подход – один из трендов в современном здравоохранении. Он хорошо согласуется с принципами интегративной медицины, рассматривающей организм каждого пациента как уникальную, целостную, сложную систему.

Биохимия, молекулярная биология и генетика открыли перед врачами огромные возможности. Поиск новых препаратов для лечения заболеваний стал как никогда осознанным и эффективным. Учёные могут выявить молекулы-мишени, связанные с теми или иными патологиями, подбирать молекулы, способные на них воздействовать. Это уже помогло многим пациентам и сильно повысило выживаемость, например, при онкологических заболеваниях на поздних стадиях.

Параллельно возникли и проблемы. Из-за нового массива данных при многих заболеваниях, подбирая оптимальное лечение, пациентов приходится делить на всё более мелкие группы. Например, многие онкологи утверждают: если так пойдёт и дальше, то врачам придётся иметь дело с большим количеством препаратов и подбирать их для каждого пациента индивидуально, учитывая множество нюансов. Для разума человека это сложная задача, но внедрение ИИ в медицине как раз способно стать её отличным решением. Также нейросети могут сильно ускорить создание новых лекарств.

А ещё в перспективе можно создать модели искусственного интеллекта, которые смогут давать пациентам персональные рекомендации на основе их медицинских карт и историй болезней. Врачам не придётся много раз повторять одну и ту же информацию.

Означает ли всё это, что в недалёком будущем нейросети заменят живых врачей? Эксперты считают, что такого не произойдёт. Даже самый умный компьютер не может многое из того, на что способен обычный человек. Но ИИ может стать надёжным помощником докторов и принести много пользы в самых разных сферах медицины.