Sztuczna inteligencja. Doktor komputer wykryje chorobę i będzie ją leczyć?
Sztuczna inteligencja coraz lepiej stawia diagnozy, przewiduje, kto może zachorować, przegląda lekarskie notatki. Co więcej, wygląda na to, że nieporównanie szybciej od człowieka planuje skomplikowaną terapię, a nawet wymyśla nowe leki. Czy będziemy chodzić do doktora AI?
Naukowcy z Centralnego Szpitala w Wenzhou razem ze specjalistami z USA opisali właśnie system sztucznej inteligencji, który ocenia chorych na COVID-19. Ich zdaniem program z dokładnością 70-80 proc. potrafi przewidzieć, u kogo rozwinie się ciężka postać choroby. Okazało się, że znaczenie ma stężenie pewnego enzymu wątrobowego - aminotransferazy alaninowej, ilość hemoglobiny oraz bóle w różnych częściach ciała.
Nad podobnym systemem pracują już naukowcy z Uniwersytetu w Kopenhadze. Jak się bowiem okazuje, komputery ze sztuczną inteligencją zaczynają dorównywać lekarzom w stawianiu diagnoz i coraz lepiej radzą sobie z analizą medycznych danych. Można więc się spodziewać, że w niedalekiej przyszłości powszechnie będą wspierać specjalistów w ocenie pacjentów i doborze leczenia.
Takie technologie mogą nawet ratować zdrowie, jeszcze zanim zacznie się ono wyraźnie psuć. Na przykład system zaprezentowany w marcu przez ekspertów z japońskiego Uniwersytetu w Kanazawie pomaga w przewidywaniu, kto zachoruje na cukrzycę. Program radził sobie z tym zadaniem z dokładnością 94,9 proc.
Diagnoza z komputera
W podobny sposób maszyny zaczynają także uczyć się rozpoznawać aktualne kłopoty pacjentów. X-Ray Artificial Intelligence Tool (narzędzie rentgenowskie oparte na sztucznej inteligencji, XRAIT) testowany w australijskim Garvan Institute of Medical Research in Sydne diagnozuje na przykład złamania, analizując zdjęcia rentgenowskie i obrazy z tomografii komputerowej. W jednym z badań wykrył aż trzykrotnie więcej osób zagrożonych osteoporozą, niż specjaliści.
- Dzięki poprawionemu wykrywaniu pacjentów wymagających leczenia osteoporozy lub jej zapobiegania, XRAIT może pomóc w zmniejszeniu zagrożenia kolejnym złamaniem i zredukować ogólne obciążenie osteoporozą i związanymi z nią zgonami - twierdzi współautorka badania dr Jacqueline Center.
Tego typu programy mogą posługiwać się różnego typu danymi. W Icahn School of Medicine at Mount Sinai powstała niedawno sztuczna inteligencja, która czyta notatki lekarza. Na tej podstawia określa, czy zgłaszany przez pacjentów ból dolnego odcinka pleców ma przebieg ostry czy chroniczny. Jak wyjaśniają twórcy programu, to tak naprawdę dwa różne schorzenia, które leczy się inaczej. W amerykańskich elektronicznych rejestrach były jednak zapisywane pod tym samym kodem.
- Badanie to jest ważne, ponieważ sztuczna inteligencja potencjalnie może rozróżnić, czy ból jest chroniczny czy ostry. To zdecyduje, czy pacjent powinien szybko wrócić do swoich normalnych aktywności, czy odpoczywać i umówić się na kolejne wizyty u lekarza. Badanie to ma znaczenie także dla diagnostyki, leczenia i wyceny innych zaburzeń mięśniowo-szkieletowych, np. dotyczących bólu kolana, łokcia i ramienia, dla których medyczne rejestry także nie rozróżniają nasilenia stopnia zaostrzenia bólu - mówi prof. Ismail Nabeel z Mount Sinai.
Sztuczna inteligencja okazała się też niemal tak dobra jak doświadczony endoskopista i lepsza niż lekarz kompetentny, ale jeszcze z małym doświadczeniem w ocenie, czy pacjent ma nowotwór górnego odcinka przewodu pokarmowego. Eksperyment opisano w The lancet Oncology. Do opracowania i przetestowania systemu sztucznej inteligencji (Gastrointestinal Artificial Intelligence Diagnostic System – GRAIDS) wykorzystano aż 1 036 496 zdjęć endoskopowych pochodzących od 84 424 osób z potwierdzoną diagnozą raka górnego odcinka przewodu pokarmowego. Zdjęcia oceniali lekarze o trzech poziomach kompetencji: ekspert, kompetentny i stażysta oraz – system sztucznej inteligencji. Tylko lekarz z poziomem eksperckim wiedzy w dziedzinie endoskopii i gastrologii okazał się lepszy (i to nieznacznie) niż sztuczna inteligencja w rozpoznawaniu nowotworów na podstawie rezultatów endoskopii.
Inteligentna terapia
Poprawna diagnoza to oczywiście tylko wstęp do dalszego postępowania. Następnie trzeba zaplanować leczenie. Komputery coraz lepiej sobie także z tym radzą. Na przykład algorytmy opisane na początku tego roku przez zespół z University of Texas Southwestern Medical Center (UTSW) pozwalają nieporównanie szybciej zaplanować radioterapię nowotworu i zmniejszyć ryzyko nawrotu choroby. Program w ułamku sekundy analizuje skomplikowane kliniczne dane i tworzy plan leczenia. Dla wielu osób można to nawet oznaczać różnice między życiem a śmiercią.
- Niektórzy pacjenci potrzebują radioterapii natychmiast, ale lekarze mówią im, aby poszli do domu i poczekali - alarmuje dr Steve Jiang, kierujący UTSW.
Warto tu pamiętać, że nowotwór nowotworowi nierówny. W przypadku niektórych opóźnienie leczenia o kilka tygodni a nawet miesięcy nie wiąże się z żadnymi złymi konsekwencjami dla pacjenta, a w innych terapię należy zacząć niemal natychmiast. Warto zatem zawsze na ten temat porozmawiać z lekarzem i dowiedzieć się, jakie są podstawy medyczne jego decyzji o czasie wdrożenia terapii.
Skąd mogą brać się opóźnienia? Często opracowanie planu terapii to skomplikowana i czasochłonna sztuka, w której specjalista musi wziąć pod uwagę złożone dane i przeprowadzić szereg konsultacji z innymi ekspertami. Komputer radzi sobie z trudnym zadaniem w pięć setnych sekundy. To nie wszystko. System potrafi też modyfikować leczenie w jego trakcie, uwzględniając zmiany w anatomii pacjenta, które mogły zajść w międzyczasie.
Sztuczna inteligencja zastąpi lekarza?
Jak na razie wydaje się, że jednak w jednej dziedzinie lekarz nie będzie mógł być zastąpiony przez sztuczną inteligencję, choć wchodzimy tu na pole nie tylko medycyny, ale i metafizyki. Nieżyjący już znakomity polski lekarz i pisarz w jednej osobie, prof. Andrzej Szczeklik zapytywał o to, czy w medycynie istnieje... dusza. Interesowało go to, czy osiągnięcia medycyny i technologii zbliżą nas do poznania właśnie tego właśnie fenomenu czy też bytu, ubolewając, że duszę "wpędziliśmy w niebyt, zaprzeczając prawu do istnienia". Dla niego jednak nie było wątpliwości, że istnieje i znaleźć ją można w spotkaniu chorego z lekarzem.
"Chory przychodzi ze swoim bólem, cierpieniem, wołaniem o pomoc. A lekarz, nie bacząc na lęk chorego (i swój własny), wiedząc, jak mało wie (zawsze za mało), mówi: Stanę przy tobie. Razem spojrzymy niebezpieczeństwu w twarz. I wtedy opadają wątpliwości, w jakie myśl nasza stroiła duszę przez wieki. (...). Będę z tobą. Nie opuszczę cię. Nie zostaniesz sam" - pisał w Szczeklik w fascynującej książce "Kore. O chorych, chorobach i poszukiwaniu duszy medycyny".
Marek Matacz, Justyna Wojteczek, zdrowie.pap.pl
Źródła:
Praca naukowa na temat sztucznej inteligencji analizującej COVID-19
Doniesienie prasowe na temat duńskich badań nad systemem analizującym COVID-19
Doniesienie prasowe na temat zastosowań sztucznej inteligencji w prognozowaniu cukrzycy
Doniesienie prasowe na temat systemu diagnozującego złamania
Doniesienie prasowe na temat programu czytającego notatki lekarza
Doniesienie prasowe na temat komputerowego planowania radioterapii
Praca z The Lancet Oncology na temat sztucznej inteligencji w kontekście nowotworów górnego odcinka przewodu pokarmowego
Andrzej Szczeklik: Kore. O chorych, chorobach i poszukiwaniu duszy medycyny Wydawnictwo Znak, Kraków 2007
