Применение ИИ в медицине: 7 реальных примеров, которые спасают жизни

Как ИИ помогает в медицине? Использование искусственного разума в здравоохранении охватывает разные задачи: от рутинных, требующих однообразных действий, до сложных, таких как углубленный анализ медицинских данных и выявление в них скрытых закономерностей.

Нейросети последних поколений обрабатывают массивы информации, причём на это уходят секунды. AI способен обнаруживать патологии, которые не всегда видят даже опытные врачи.

Внедрение искусственного интеллекта в медицинскую сферу – это применение информационных сетей, программ, сервисов и устройств. Они облегчают труд врачей, ускоряют предоставление помощи, снижают риски ошибок при постановке диагнозов, разрабатывают схемы лечения. Далее рассмотрим использование ИИ в медицине в разных направлениях.

Диагностика – перспективное поле деятельности AI. Медики имеют возможность получать точную, подробную картину состояния здоровья, что позволяет принимать решения быстрее, точнее. Но ИИ – это не виртуальный квалифицированный медработник, а лишь помощник. Последнее слово – за специалистом.

Искусственный интеллект помогает обнаруживать заболевания с помощью медицинской визуализации – изучения результатов КТ, МРТ, рентгеновских снимков. Компьютерное зрение замечает на изображениях аномалии, в том числе малозаметные изменения в тканях, которые глаз человека может пропустить. Также ИИ интерпретирует выявленные несоответствия на основе огромной базы знаний, ставит предварительный диагноз и выдаёт сведения о нём. Точность диагностики доходит до 94%.

Развитие ИИ в медицине переворачивает представление о современной фармакологии, меняя подход к созданию новых препаратов. С AI возможно заметно уменьшать сроки исследований, оценивать эффективность и безопасность медикаментов, определять схемы терапии.

Как всё работает? Алгоритмы машинного обучения дают возможность анализировать многочисленные данные о биоматериалах и химические соединения. Это позволяет быстрее оптимизировать молекулярное строение активных веществ и подбирать кандидатов для тестирования разрабатываемых препаратов. Также ИИ расширяет возможности персонализированной медицины – лечения генетических заболеваний, требующих индивидуального подхода. AI изучает клиническую картину конкретного человека, в том числе его ДНК. По результатам анализа формируются рекомендации по подбору или созданию лекарств, их применению.

Приведём несколько примеров успешного использования ИИ в разработках:

• Вакцина Comirnaty против коронавирусной инфекции. Она разработана биотехнологической компанией BioNTech  совместно с производителем Pfizer.
• Paxlovid. Это противовирусное средство, помогающее бороться с COVID-19.
• Российская платформа Syntelly. Она создана для определения степени токсичности молекул веществ и прогнозирования их активности.
• Препараты для терапии мышечного фиброза. Их в 2019 году выпустила компания Insilico Medicine,. Она активно использовала искусственный интеллект, который за три недели разработал алгоритм. На его основе учёные подобрали варианты и всего за 25 дней протестировали активные компоненты на животных. Лучшая формула была найдена за 46 дней. Без AI на поиски ушло бы больше восьми лет.

Раньше врачам приходилось вручную заполнять медицинские карты и долго искать их в картотеке конкретного медучреждения. Из-за этого сбор анамнеза и диагностика сильно усложнялись и затягивались.

Также есть практика внедрения ИИ-ассистентов, которые помогают проверять диагнозы с учётом историй болезней, быстро анализировать данные пациентов и заполнять карты.

Применение искусственного интеллекта в здравоохранении – это помощь не только медработникам, но и пациентам. Для них чат-боты и цифровые онлайн-ассистенты становятся первыми помощниками, которые предоставляют круглосуточную поддержку.

Вот что они умеют:

• записывать к врачу;
• оценивать симптоматику по результатам опросов;
• напоминать о регулярном приёме препаратов;
• мониторить динамику состояния, анализируя важные показатели – пульс, уровень глюкозы, артериальное давление;
• оценивать самочувствие с учётом жалоб;
• отвечать на вопросы о здоровье по текстовым запросам или голосовым командам;
• давать рекомендации по питанию, режиму дня, образу жизни;
• предоставлять психологическую поддержку в чате с применением когнитивно-поведенческой терапии;
• интегрироваться с электронными медицинскими картами.

Таким образом, чат-боты и AI-ассистенты помогают в диагностике, лечении, профилактике, реабилитации.

Сегодня в большинстве мировых государств острый дефицит квалифицированного медперсонала высшего и среднего звена. ВОЗ предоставила статистику и прогнозы: чтобы каждый житель планеты к 2030 году мог пользоваться медицинскими услугами, понадобится около 18 миллионов сотрудников.

Перспективы улучшения доступности обслуживания пациентов не обнадёживают: общество неуклонно стареет, численность населения увеличивается, а профильное медицинское образование доступно далеко не всем. Такие факторы повышают спрос на квалифицированных врачей, а также усложняют получение помощи людьми.

ИИ освобождает медперсонал от рутинных процедур, помогает корректно и быстро заполнять электронные медкарты, детально анализировать результаты исследований, составлять истории болезней, а также назначать, контролировать и при необходимости корректировать лечение.

Удалённое консультирование актуально для дальних уголков страны. Для некоторых их жителей онлайн-консультация – единственный способ услышать компетентное мнение и получить помощь.

Применение ИИ в медицине сокращает расходы на обслуживание пациентов, делает телемедицину удобнее и проще. Такие технологии могут использоваться для сбора анамнеза, удалённой предварительной диагностики. Некоторые приложения проводят анализ симптомов, фиксируют записи приёмов и переводят их в текстовый формат. А Google создал алгоритм фотографирования глазной сетчатки для выявления диабетической ретинопатии.

Разработано большое количество приложений на базе AI для медицины. Вот несколько примеров:

• Sensely является диалоговой платформой для общения с виртуальным ассистентом, который проверяет симптомы, даёт советы, оценивает риски разных заболеваний и даже направляет данные лечащему врачу.
• Ada оценивает здоровье по ответам человека на определённые вопросы. AI анализирует информацию, выявляет возможную проблему, узнаёт о ней подробно и предоставляет информацию о дальнейших действиях – коррекции образа жизни, обследованиях.
• СберЗдоровье разработано для получения клинической картины по симптомам, постановки предварительного диагноза и рекомендаций по поводу дальнейшей записи к профильным специалистам.
• MedWhat. Виртуальный помощник, дающий ответы практически на любые вопросы, а также анализирующий результаты рентгеновских исследований, ЭКГ, МРТ.
• MedClueRx работает в сфере фармакогеномики – изучения реакции на лекарственные препараты с учётом генов человека. Сервис подбирает медикаменты и их дозы после генетических тестов, разрабатывает индивидуальный план лечения.
• SOPHiA GENETICS – сервис, функционирующий в более чем 70 государствах и имеющий клиентскую базу с 790+ медучреждений. Главная специализация – выявление генетических и онкологических заболеваний.
• Zebra Medical Vision детально анализирует визуальные результаты исследований сосудов, сердца, лёгких и других внутренних органов.
• Google Deepmind Health изучает диагностические данные и симптомы, предлагает диагнозы даже при редко встречающихся патологиях.

В РФ AI успешно внедряется и развивается. Уже примерно 1800 учреждений в 72 российских субъектах используют системы на основе компьютерного зрения, которое анализирует медицинские изображения. ИИ ускоряет диагностику на 50%, а также обеспечивает точность диагностики до 87%.

Пока искусственный интеллект – эксперимент, но уже к 2030 году планируется сделать его повседневной практикой, сформировать новую, улучшенную модель медпомощи. Среди важных направлений внедрения и развития: телемедицина с AI-поддержкой, индивидуальные ИИ-помощники, объединённые экосистемы данных, а также онлайн-диагностика.

Вот что работает в России:

• TeleMD. Он рассчитан на онлайн-консультации при онкологических заболеваниях.
• DOC+. Это целая мобильная клиника с опциями фиксации информации, вызова врачей, бронирования лекарств в онлайн-аптеках, а также быстрого доступа к электронной медкарте со смартфона.
• Voice2Med. Это сервис для автоматического преобразования речи в текстовые данные в режиме реального времени для упрощённого заполнения документов.

Также Институт развития интернета РФ разрабатывает ИИ для самостоятельной диагностики по снимкам МРТ, рентгена.

Преимущества ИИ в медицине заключаются в том, что у таких технологий большое будущее. Сегодня разработки в этой сфере ведут мировые «гиганты»: Apple, Google, Microsoft. И плоды трудов этих компаний уже помогают сделать медпомощь доступной для всех, диагнозы – точными, а данные о пациентах – систематизированными.

Различные сервисы, приложения и платформы помогают выявлять рак на ранних стадиях, обнаруживать другие патологии, обеспечивать профилактику заболеваний, а также способствовать сохранению психического здоровья.

В будущем с ИИ можно совершенствовать такие направления:

• виртуальные медсёстры с круглосуточным сопровождением пациентов;
• хирургия;
• быстрые и точные клинические испытания;
• администрирование;
• обнаружение действий злоумышленников (например, при попытках получения конфиденциальных данных пациентов из электронной базы);
• предварительная диагностика;
• обработка результатов обследований;
• составление схем терапии;
• контроль лечения.

Перспективы развития ИИ в медицине омрачаются вероятными проблемами, среди которых:

• Несоблюдение политики конфиденциальности. Возможна утечка персональных данных из-за недостаточной защищённости системы или несогласованной с пациентом передачи информации третьим лицам.
• Ограниченная достоверность. При некорректных настройках алгоритмов или из-за недостаточности данных вероятны ошибки.
• Этические вопросы. Если в алгоритм не заложены нормы этики, то ИИ может выдавать некорректные, необоснованные и даже противоречащие законам решения.

Ответственность. Пользователи должны понимать, что с помощью AI нельзя самостоятельно лечиться, воспринимая все рекомендации как руководство к действию. А разработчики приложений обязаны нести ответственность за вероятные последствия применения программ и сразу предупреждать, что лечение с помощью ИИ без консультаций реальных медиков недопустимо.

Чтобы повысить качество медицины с помощью ИИ, оценить его достоинства и предотвратить негативные последствия, необходимо работать в нескольких направлениях:

• Тщательная подготовка, структурирование, периодические проверки и обновления данных для обучения нейросетей.
• Дополнительная подготовка медперсонала для обучения пользования технологиями с AI, для определения и понимания врачами своих возможностей и зоны ответственности при использовании таких инструментов.
• Обеспечение конфиденциальности данных с помощью различных мер безопасности: защиты современными методами шифрования, получения согласия каждого пациента на обработку персональной информации, соблюдения действующих законов, обучения персонала корректному использованию сведений, а также регулярных тестирований алгоритмов ИИ.
• Модернизация правового поля с привлечением нескольких сторон: экспертов в сфере этических аспектов, медперсонала, юристов, пациентов.

Компания Practico.ai занимается обучением (в том числе корпоративным), консалтингом в сфере использования ИИ в организациях, а также интеграцией и технической разработкой решений по внедрению AI-технологий в медицину и другие сферы бизнеса.

Обучение от Practico. Ai – это:

• Не просто онлайн-курс, а целая экосистема внедрения AI-технологий по плану, подходящему именно вашей компании.
• Возможность автоматизации до 80% повседневных бизнес-задач: готовые ИИ-сценарии для продаж, аналитики, маркетинга, отчётов, финансового управления, HR.
• Практическая польза: темы с готовыми кейсами и продуктами (ботами, агентами), применение теории на практике для реальных навыков и осязаемых результатов, интегрируемых в работу.
• Обучение и внедрение в одном цикле для закрытия «последней мили» между знаниями и реальной пользой: брейншторм-сессии с разбором кейсов, персональные консультации, консалтинг, сопровождение.
• Структурированный, человечный, понятный формат: без воды и инфобизнеса, с реальными «живыми» онлайн-занятиями, с ответами на все вопросы, с записями уроков и доступными материалами по всем темам.
• Реальный набор сценариев и инструментов: объяснение сложных ИИ-концепций на доступном языке без обилия сложных терминов, отсутствие раздражающий триггеров, обучение на актуальных платформах, продвижение «из идеи – в код».
• Погружение во все бизнес-процессы с определением ROI: разделение занятий по отдельным направлениям, понимание всех важных сфер деятельности компании и возможностей их автоматизации, разные модули с измеримыми эффектами (лидами, временем, экономией).