Вы согласитесь поменять живого доктора на электронного? А придётся

Помните, как говорил герой фильма «Москва слезам не верит» о будущем технологий? «Ничего не будет: ни кино, ни театра, ни книг, ни газет, – одно сплошное телевидение». Сейчас похожее можно услышать об искусственном интеллекте (ИИ). Мол, многих людей он лишит работы, на смену придут роботы с умной начинкой. В том числе есть прогнозы, что ИИ основательно развернётся в сфере здравоохранения. «Медицинским институтам пора прекратить выпускать рентгенологов», – сделал недавно громкое заявление британско-канадский учёный-информатик и психолог Джеффри Хинтон. Каково?

Впрочем, большинство экспертов уверены, что искусственный интеллект в медицине будет работать не вместо врачей, а вместе с ними.

Нейросети учатся распознавать болезни

Что такое искусственный интеллект? Если объяснять по-простому, это суперпродвинутые компьютерные программы. Их ещё называют «умные алгоритмы», или «нейросети». Уникальность ИИ в том, что он способен обучаться. Как тот же врач-рентгенолог, который грызёт гранит науки в медвузе и потом стажируется в клинике. В целом, конечно, до мозга людей искусственным нейросетям как нам до Луны пешком. Но кое в чём они превосходят человека, говорят специалисты.

Вот как происходит обучение «умных алгоритмов». Сначала нейросеть получает так называемый датасет – аналог учебника. Скажем, в неё загружается набор снимков компьютерной томографии (КТ) лёгких, на которых врачи пометили подозрительные участки – вероятные очаги опухоли. Чем больше снимков, тем лучше. Потому что нужно очень большое число примеров, чтобы научиться отделять возможные опухолевые очаги от изображений здоровых тканей.

Потом нейросеть проходит специальные тренировки (здесь мы не будем углубляться в сложные подробности). Когда ИИ готов к работе, он подключается к анализу результатов обследования конкретного пациента. Скажем, заядлому курильщику назначили КТ, чтобы исключить рак лёгкого. Рентгенолаборант проводит компьютерную томографию. Затем врач нажимает на кнопку, и результаты КТ изучает «умный алгоритм». В течение считаных минут компьютер выдаёт вердикт. Например, «всё чисто». Или «в таких-то местах есть подозрительные участки, с такой-то вероятностью похожие на опухоль». Во втором случае врач-рентгенолог особенно пристально рассматривает томограмму и при необходимости отправляет пациента на дополнительные обследования.

Это лишь один из вариантов применения ИИ в медицине. В Москве, например, уже почти половину лучевых исследований (КТ, МРТ, рентген, маммография) анализируют нейросети. «Умные алгоритмы» быстро выделяют изображения, где есть поводы для тревоги. Для врачей, перегруженных работой, это серьёзное подспорье. Благодаря зоркому и не устающему ИИ повышается точность диагностики, ускоряется выполнение обследований и обработка результатов. Сокращаются очереди.

В российском столичном здравоохранении используют нейросети, которые научились распознавать на одном и том же медицинском изображении сразу несколько разных патологий (нарушений здоровья). Скажем, когда пациента направляют на КТ лёгких с подозрением на ковидную пневмонию, «умный алгоритм» при изучении томограммы заодно проверяет, нет ли признаков остеопороза позвоночника, ишемической болезни сердца и других заболеваний. Что называется, комплексное обследование в одном окне.

Также нейросети, анализируя данные медицинских исследований, проводят сортировку по срочности оказания медпомощи. Например, пациентам с признаками жизнеугрожающих заболеваний сердца или с подозрением на рак предложат назначить приём как можно скорее.

Не только лечить, но и не давать стареть

Обучение и применение «умных алгоритмов» в здравоохранении развивается семимильными шагами.

– За последние 15 лет в области наук о жизни и медицине произошла настоящая революция. Развитие алгоритмов и моделей, с одной стороны, и сбор, оцифровка всевозможных данных – с другой, создали ситуацию, когда ИИ может помочь человечеству в самом главном – сохранить и поддерживать здоровье, диагностировать и лечить болезни, продлевать активное долголетие, – отмечает Ведущий специалист Исследовательского центра прикладных систем искусственного интеллекта МФТИ Даниил Кузнецов в альманахе «Искусственный интеллект». – На сегодня системы ИИ применяются повсеместно, от анализа процессов в отдельных живых клетках до поддержки принятия медицинских решений на уровне регионов и целых стран.

На что же способны нейросети, кроме уже описанных примеров? Если говорить в целом, то основные направления использования «умных алгоритмов» такие:

А ещё искусственный интеллект здорово помогает в разработке лекарств, добавляет Даниил Кузнецов. По его словам, «наиболее многообещающим видится использование ИИ в поиске новых химических соединений для лечения разнообразных заболеваний и замедления старения, а также выделения потенциальных лекарств среди уже известных веществ».

Искусственный интеллект анализирует даже дыхание

По данным портала Naked Science, в России есть несколько научно-технологических компаний, которые добились серьёзных успехов в разработке алгоритмов искусственного интеллекта для медицины. Среди них – один из крупнейших банков, запустивший проект «Медицинский цифровой диагностический центр (MDDC)». Этот сервис объединяет на одной платформе несколько разработок.

Например, модель «КТ Инсульт» способна распознать на КТ-снимках головного мозга кровоизлияния. Скорость и точность диагностики здесь крайне важны, так как чем раньше будет начато лечение, тем выше шанс, что пациент не погибнет и не останется инвалидом. Сервис «Маммография» предназначен для анализа снимков молочных желёз и раннего выявления рака груди.

Также ИИ анализирует компьютерные томограммы органов грудной клетки и головного мозга, снимки рентгена стопы, ЭКГ и результаты других исследований.

В 2021 году российские разработчики выпустили приложение AI Resp. Этот сервис анализирует звуки дыхания и кашля. А потом за минуту определяет в них особенности, характерные для больных ковидом. Чтобы научиться распознавать коронавирусный кашель, нейросетевая модель была обучена более чем на трёх тысячах анонимных записей пациентов, больных COVID-19, сообщает научно-популярный портал Naked Science. Точность работы сервиса на момент запуска достигла 82%.

В ещё одной разработке объединены ИИ-алгоритмы и система видеонаблюдения. Это даёт возможность дежурной медсестре контролировать множество палат с пациентами. При этом ей не нужно непрерывно следить за десятком окошек на экране компьютера – трансляций с видеокамер из палат. «Умный алгоритм» анализирует все изображения в режиме реального времени. И если появляется что-то из ряда вон выходящее, скажем, пациент упал с кровати или потерял сознание, медсестра тут же получает сигнал.

Комментарий эксперта

– Искусственный интеллект всё же недотягивает до способностей врача-человека, – отмечает Главный аналитик Исследовательского центра прикладных систем искусственного интеллекта МФТИ Игорь ПИВОВАРОВ. – Не зря говорят, что медицина – это искусство. Хороший доктор ориентируется и на свою интуицию, и на другие навыки, наработанные годами. Помните доктора Хауса, который замечал нечто такое, чего не видели его коллеги? Поэтому заменить врача искусственный интеллект, думаю, никогда не сможет.

Но ИИ может быть и уже выступает отличным помощником для медиков. Нейросети берут на себя предварительный анализ огромного объёма данных. И это помогает врачу принять решение о диагнозе, плане лечения, подборе лекарств.

– Со временем, по мере накопления медицинских данных и улучшения их качества, точность работы «умных алгоритмов» будет расти, – уверен Игорь Пивоваров. – Не исключено, что в будущем пациенты смогут просить своего доктора: хочу для верности второе мнение, «электронного врача». Но окончательное решение (диагноз, план лечения) всё-таки останется за медиком-человеком.

Анна ДОБРЮХА

© "Белорус и Я", 2023

Дочитали до конца? Было интересно? Поддержите канал, подпишитесь и поставьте лайк!