ИСКУССТВЕННЫЙ ИНТЕЛЛЕКТ В МЕДИЦИНЕ: НАСТОЯЩЕЕ И БУДУЩЕЕ

Прохорова Ирина Анатольевна

Руководитель: Малых Люция Сулеймановна

ГБПОУ «Свердловский областной медицинский колледж», г. Екатеринбург

Актуальность. В настоящее время автоматизации подвергается все больше аспектов жизни, окружающей нас. Искусственный интеллект (ИИ) – одна из новейших наук, появившихся во второй половине 20-ого века на базе вычислительной техники, математической логики, программирования, психологи, лингвистики, нейрофизиологии и других отраслей знания. Задача учёных состояла в том, чтобы построить компьютер, действующий таким образом, что по результатам его работы невозможно было бы отличить его деятельность от деятельности человека.

Цель. Осветить вопросы, связанные с применением искусственного интеллекта в медицине.

Задачи.

1. Изучить материал из разных источников: литература и интернет

2. Определить перспективы развития искусственного интеллекта в медицине.

3. Сделать выводы своего проекта.

Медицина, ориентировавшаяся ранее, в основном, на лечение острых заболеваний, теперь больше внимания уделяет недугам хроническим, многие из которых не так давно и болезнями не считались. Диабет, сердечная недостаточность, аутоиммунные расстройства всё чаще диагностируются вне фазы обострения, на самых ранних стадиях, причём речь всё чаще идёт не только о поддерживающей терапии, но о возможности полностью излечить, исправить эти системные сбои организма. Развивается превентивная медицина, позволяющая распознать предрасположенность к определённым типам заболеваний ещё до их проявления и принять меры. Быстро растут объёмы медицинских данных, и мы начинаем понимать, что от скорости и качества их анализа зависят наше здоровье и качество жизни. Чтобы быстро решить задачу, медикам нужно задействовать, помимо собственного, еще один интеллект – искусственный.

Актуальность темы обуславливает тот факт, что практики и опыта врача может не хватать для верной диагностики заболевания. Обладающая доступом к научной литературе и миллионам историй болезней нейронная сеть может быстро классифицировать случай, соотнести его с похожими и сформулировать предложения по плану лечения.

Сегодня искусственный интеллект отлично справляется с простыми задачами. Например, он способен выявить наличие инородного тела или патологии по рентгеновскому снимку, а также определить наличие раковых клеток в цитологическом материале. В анализе различных медицинских данных искусственный интеллект уже показывает великолепные результаты – точность выявления патологий по УЗИ и МРТ превышает 90%.

Интересно еще и то, что сейчас разрабатывается все большее количество проектов, ориентированных именно на врачей:

- IBM: Watson.Это суперкомпьютер, способный отвечать на вопросы, на простом человеческом языке. Компьютеру обеспечили доступ к энциклопедиям, базам научных статей, а также медицинским картам и снимкам. Машина проанализировала свыше 50 миллионов анонимных медкарт и более 30 миллиардов снимков. Вся эта информация использовалась для дальнейшего применения в онкологии, для поиска на УЗИ признаков порока сердца.

- Google DM Health. Этот ИИ используют для анализа анонимных глазных снимков и выявления первичных симптомов слепоты.

- MedyMatch Technology. Система сравнивает снимок мозга пациента со снимками сотен тысяч других людей для выявления и подтверждения отклонений.

Системы ИИ в медицине разрабатываются не только для врачей, но и для их пациентов. Многие современные разработки позволяют людям самостоятельно отслеживать свое состояние здоровья, следить за динамикой пульса, давления, дыхания и прочих показателей. Причем необходимо не просто собирать данные, но и анализировать и интерпретировать их. С этими задачами неплохо справляются многие современные мобильные приложения:

- AliveCor. Карманный кардиолог. Приложение, которое позволяет в домашних условиях обработать сведения с датчика, снимающего кардиограммы. Искусственный интеллект анализирует данные пациента, отслеживает любые тревожные сигналы и рекомендует пользователю обратиться к врачу, если предвидит скорый инфаркт.

- Sense.ly. Анимированная медсестра, которая спрашивает о самочувствии пациента, наличии жалоб и уровне давления. На основе полученных от человека данных программа отправляет информацию лечащему врачу или рекомендует обратиться к определенному специалисту. Может рассказать о правилах приема лекарств или связать пациента по видеосвязи с врачом.

- Mendel.ai. Искусственный интеллект для раковых больных, который анализирует текущие испытания в сфере новых и экспериментальных препаратов против рака, сравнивает особенности испытаний с состоянием здоровья человека и рекомендует подходящие.

Работа больницы требует быстрой координации персонала и имеющихся ресурсов, ведь на кону стоит не только здоровье, но и жизни людей. ИИ в здравоохранении может существенно помочь в управлении клиникой. Уже сегодня существуют проекты, предназначенные именно для этого:

- Bright.md. Это электронный ассистент, выступающий посредником между пациентом и доктором. Он предназначен для быстрого решения важных задач: организации встреч, назначения времени сдачи анализов, получения ответов больных по опросному листу и т.д. С его помощью врач освобождается от выполнения многих бюрократических процедур и может сосредоточиться на спасении жизней людей.

- Qventus. Это система мониторинга, которая предназначена для отслеживания состояния здоровья пациентов на стационарном лечении. Она умеет анализировать многочисленные данные здоровья, может предсказывать ухудшение состояния, а также резервировать врачей и оборудование в случае возникновения критических ситуаций.

Перспективы использования искусственного интеллекта в медицине практически безграничны: это портативные устройства контроля показателей здоровья, средства оптимизации процесса диагностики, программы для автоматизации документооборота, повышения эффективности лечения и т.д. Но следует признать, что в вопросе врачебных решений и общения с пациентом машина никогда не сможет заменить человека. Более того, с ростом уровня автоматизации отрасли будет пропорционально возрастать важность коммуникации между доктором и больным.

Поговорим о медицине будущего. Биотехнология и медицина – одни из самых модных, востребованных и интересных направлений в высокотехнологичном бизнесе. Какие ниши формируются на основе новых технологий в этой отрасли? Тысячи амбициозных стартапов привлекают миллиарды инвестиций и представляют продукты, которым место скорее на страницах фантастических романов. Хирурги, которые видят ваше тело насквозь, неразличимые глазом датчики, анализирующие информацию о вашем самочувствии, кибернетические конечности для инвалидов, лазерные скальпели, генная терапия, роботы-сиделки и многое другое. Как все это меняет мир медицины и что нас ждет в ближайшем будущем?

Диагностика. Основа лечения — правильный диагноз, поэтому почти треть современных компаний в биотехнологии так или иначе связаны с мониторингом физического состояния человека. Наиболее перспективное направление развития — внедрение в организм микродатчиков. Это могут быть небольшие таблетки вроде создаваемых FitBit, или биометрические татуировки, такие как VivaLNK, или RFID — микрочипы, имплантируемые под кожу. Подобные датчики не только в режиме реального времени измеряют все важные параметры здоровья, но и создают полноценную медицинскую карту в облаке, которую может использовать лечащий врач.

Замена и модификация органов.Кростехнологичные проекты обеспечивают прорывы в большинстве медицинских направлений. Например, сочетание 3D-сканирования, 3D-печати, продвинутого софта и новых полимеров произвели революцию в области стоматологии. Если раньше люди вынуждены были выпрямлять зубы и исправлять прикус посредством болезненных, долгих операций, вроде протезирования или брекетов, то сейчас на рынке появилась технология «элайнеров», индивидуальной программы использования прозрачных фиксаторов с минимум неудобств.

Забота о пациентах и медицинский суперкомпьютер.Роботы постепенно входят в мир заботы о пациентах. Работа врача – поставить диагноз, назначить лечение или провести операцию, а круглосуточный уход можно переложить на плечи разумных автоматов. Сейчас на рынке развиваются сразу несколько подобных проектов. Робот TUG – мобильное устройство, способное нести несколько стоек, тележек или отсеков, содержащих препараты, лабораторные образцы или другие чувствительные материалы. RIBA и Robear используются в работе с пациентами, которые нуждаются в помощи: оба могут поднимать и перемещать пациентов в постели, помочь пересесть в инвалидную коляску, встать или приподняться, чтобы предотвратить пролежни, взять ряд анализов и передать их врачу.

Нельзя не упомянуть и о рисках, которые несут в себе прогрессивные технологии. Например, развитие видеоигр спровоцировало синдром зависимости и даже посттравматические расстройства, шлемы виртуальной реальности вызывают привыкание и проблемы со зрением и координацией.

Вывод. Даже при максимально высоком уровне развития ИИ главным в медицине останется человеческий фактор. Ведь окончательное решение относительно методов лечения пациента и ответственность за них несет врач. Было бы неосмотрительно довериться в подобных вопросах искусственному интеллекту, который подвержен сбоям, неполадкам и хакерским атакам. Кроме того, ни одна технология не заменит живого человеческого участия, поддержки и помощи, которые так же важны для выздоровления, как и правильно подобранные лекарства. Лучше всех об этом сказал врач и ученый Владимир Александрович Алмазов: «Сердце можно лечить только сердцем». И это выражение верно не только для кардиологии, но и для любой другой области медицины.

ИИ в медицине сможет повысить эффективность оказания медицинских услуг.

Речь в том числе идет и о снижении влияния человеческого фактора, а также о возможности оперативного принятия решений на основе анализа большого объема разнородных данных. С внедрением медицинских ассистентов и технологий распознавания заболеваний опыт лучших врачей будет доступен большему количеству людей. Кроме того, с помощью ИИ медики получат то, чего у них никогда не было – осязаемую базу для принятия решений, и смогут отслеживать их результативность. Таким образом весь смысл внедрения искусственного интеллекта в медицину состоит в том, чтобы освободить врача от рутины и дать больше времени на общение с пациентами и более глубокое понимание каждого случая, а на данный момент, это очень необходимо и актуально. Будущее медицины за искусственным интеллектом!

Список источников и литературы

Источники

1. Здравоохранение в России. 2019: Стат.сб. / Росстат. – Текст электронный // Федеральная служба государственной статистики : официальный сайт. – 2021. – URL: https://rosstat.gov.ru/storage/mediabank/Zdravoohran-2019.pdf. (дата обращения: 30.03.2021).

2. Статистика онкологических заболеваний в России у мужчин и женщин разных возрастных групп. – Текст : электронный // Медицинская корпорация МЕДСИ : [сайт]. – URL: https://spb.medsi.ru/articles/statistika-onkologicheskikh-zabolevaniy/ (дата обращения 30.03.2021).

Литература

3. Искусственный интеллект в медицине и здравоохранении /под ред. Ю.Е. Хохловым.-Текст :непосредственный // Информационное общество,2017.- № 4-5.-С.78-93.

Ресурсы Интернет

4. База знаний ИИ: [сайт]. – URL: https://ict.moscow (дата обращения 07.05.2021).

5. Будущее уже наступило: как искусственный интеллект применяется в медицине: обзор генерального директора сервиса Doc+ Руслана Зайдуллина.- Текст : электронный.- URL: https://vc.ru/future/32237-budushchee-uzhe-nastupilo-kak-iskusstvennyy-intellekt-primenyaetsya-v-medicine (дата обращения 07.05.2021)

6. Искусственный интеллект в медицине: [сайт]. – URL: https://22century.ru (дата обращения 07.05.2021).