Песня о жизни: как ИИ повлияет на медицинское обслуживание

Думаем, боремся, получаем удовольствие, бегаем… Люди всегда стремятся быть здоровыми и продлить свою жизнь, чтобы увидеть будущее, независимо то того, счастливы они или нет. Император Цинь Шихуан был приверженцем восточной медицины, насчитывающей сотни лет, а обычные люди продлевают жизнь с помощью современной медицины.

Развитие науки и техники добавило красок нашему воображению. Будет ИИ «великим» медицинским роботом, как в «Super Marines», или превратится в оружие, как в «Призраке в доспехах», главный герой которого уже стал классикой жанра? После промышленной революции человеческая цивилизация начала развиваться стремительными темпами под защитой современной медицины. Но человеческий организм все еще хрупок. Внутри нашего тела таится целый мир, который мы еще не изучили. Что могут дать высокие технологии человеческому телу? Эта тема представляет интерес не только для врачей.

Успехи в любой отрасли науки имеют связь с медициной. Исследования физиков в области оптики и атома подарили миру микроскопы и рентгеновские лучи. В будущем отделения реанимации на космических кораблях превратятся в отделения интенсивной терапии. Биология сделала возможными тестирования медикаментов благодаря экспериментам на животных. Химия неразрывно связана с наркотиками. Так какую роль будет играть искусственный интеллект в сфере медицины? Вероятно, никакой. Но он определенно перепишет всю отрасль заново.

ИИ окажет прямое воздействие на медицинское обслуживание.

Широко распространенные медицинские услуги являются самыми привлекательными для ИИ: нейропротез, протестированный на обезьянах, позволяет ходить; разработанный в США робот «Nano Fish» поставляет болеутоляющие средства к определенным частям тела; а глубокое обучение переписывает генную инженерию. Новые синтетические организмы расширяют возможности.

Но это не то, что мы хотели бы обсудить. Несмотря на то, что нано-роботы и генетическая модификация широко освещаются в кино и СМИ, им еще далеко до претворения в жизнь. Что еще более важно, искусственный интеллект находится лишь на экспериментальной стадии в сфере медицины, хоть и играет роль в некоторых исследованиях. В то время как в других областях он уже стал неотъемлемой частью.

1 из 10 пациентов глазных клиник пострадает во время операции из-за недостатка информации. Частоту этих случаев можно сократить вполовину. Поэтому известная британская клиника Moore Eye сотрудничает с Google в разработке системы машинного обучения. Данная система позволит выявить потенциальные риски окулярной болезни, основанные на цифровом сканировании глаза. Технология сканирования глаз существует давно. Но традиционные инструменты не могут быстро анализировать полученные данные. Машинное обучение значительно сократит время анализа и увеличит его точность. Процесс лечения пациента станет быстрее и эффективнее.

Робот IBM Watson с помощью больших данных и искусственного интеллекта сможет анализировать сложные заболевания, такие как опухоли. В Японии для предотвращения ошибок в показаниях требуется участие двух независимых специалистов. NEC много лет назад внедрила в японских больницах автоматические системы, которые смогли заменить врачей и теперь выполняют их функции точнее.

Массивы биологических данных также способствуют исследованиям в области медицины и фармацевтической промышленности. При постановке некоторых медицинских диагнозов врач, например, может предложить пациенту прошагать несколько минут, чтобы записать полученные показатели. Этот тест предназначен для прогнозирования приживаемости трансплантатов легких, а также для выявления прогрессирования мышечной атрофии и оценки состояния здоровья пациентов с заболеваниями сердечно-сосудистой системы. Но если вы хотите собрать показатели 1000 человек одновременно, процесс записи будет сложным.

Смартфоны решают проблему сбора данных. Один американский исследователь решил заняться анализом свой сердечно-сосудистой системы. Он загрузил с App Store приложение «My Heart Counter» и за две недели собрал около 6000 показателей. Проблема, с которой он столкнулся, уже не касалась сбора. Она заключалась невозможности точного анализа такого количества данных.

Как только у нас появится возможность собирать и анализировать достаточное количество массивов биологических данных, медицина начнет стремительно развиваться. В одном только Китае от диабета страдают более 100 миллионов человек. В постановке верного диагноза есть одна проблема, которая является настоящей головной болью для специалистов: крайне трудно диагностировать подтип диабета у пациента. Это неблагоприятно сказывается на всех этапах лечения. Как только появится возможность проводить анализ массивов данных, врачи смогут точно определять тип заболевания и назначать эффективные лекарственные средства.

Секвенирование генов является ведущим методом выявления причины заболевания. В связи с этим я выступил спонсором проекта по борьбе с раком желудочно-кишечного тракта. Раньше при исследовании генов и их корреляции с заболеваниями технология могла быть использована только для одного патогенного соединения – для выявления, что определенная мутация гена может спровоцировать появление редких заболеваний, таких как болезнь Дауна. Но многие распространенные заболевания вызваны мутациями в нескольких комбинациях генов. В прошлом из-за недостатка вычислительной мощности ученые не могли понять, какая именно комбинация спровоцировала возникновение заболевания. Но в будущем мы сможем это рассчитать.

Массивы данных и интеллектуальный анализ улучшат рынок фармацевтической продукции. Сегодня количество медикаментов стремительно растет. И иногда пациенты обнаруживают, что от одной только простуды существует около сотни лекарств. В будущем с помощью ИИ появится возможность составлять индивидуальный план лечения и использовать наиболее подходящий для вашего организма препарат.

Это входит в концепцию «Прецизионной медицины». Она была предложена в 2015 году бывшим президентом США – Бараком Обамой. Он планировал проанализировать генетическую информацию более чем 1 миллиона американских добровольцев, чтобы понять механизм формирования болезни, разработать соответствующие препараты и добиться «персонализированного применения лекарств». С помощью Интернета, ИИ и массивов биологических данных прецизионная медицина станет новым методом профилактики и лечения заболеваний, учитывающим генетические особенности, личные характеристики и условия окружающей среды. В 2015 году Министерство науки и технологий Китая также провело совещание экспертов по данному вопросу. Было принято решение к 2030 году инвестировать в прецизионную медицину 60 миллиардов юаней.

Профессор Брендан Фрей из Университета Торонто отметил, что в условиях развития технологий мы постоянно получаем доступ к генетическим данным. Но нам по-прежнему трудно анализировать генетические данные. Мы надеемся, что глубокое обучение сможет научиться выявлять генетические взаимосвязи, которых не замечают люди. Когда искусственный интеллект начнет находить здоровые последовательности генов, у человечества появится возможность диагностировать и даже прогнозировать болезнь и оптимизировать использование лекарств.

Возникновение концепции прецизионной медицины спровоцировало множество споров. Американская актриса Анджелина Джоли, пройдя генетические тесты, узнала, что у нее есть 80 %-ная вероятность развития рака молочной железы и 50 %-ная вероятность развития рака яичников. Она удалила и то, и другое. Этот шаг широко обсуждался в СМИ. Многие выступили против такого тестирования. Основной аргумент заключался в том, что технологией начнут злоупотреблять, чтобы получить максимум выгоды от пациентов даже при отсутствии заболевания.

Предиктивно-превентивная персонифицированная медицина – это предупреждение ИИ, как меры предосторожности, которые проводятся до того, как человек совершил преступление. Люди будущего будут сталкиваться с этим все чаще.

Несмотря на значение искусственного интеллекта в таких проектах, как генетическое тестирование или ранняя хирургия, его основная ценность в универсальных областях.

В крупных городах Китая более 70 % людей находятся в полуздоровом состоянии. Из-за условий здравоохранения и напряженной работы в больницу фактически отправляется менее 5 %. Людям нужен «частный врач». И в будущем таким врачом станет искусственный интеллект. Каждый сможет пользоваться услугами ИИ-врача с помощью мобильного телефона или смарт-системы в любое время в любом месте. Люди, находящиеся вдали от больших городов и главных больниц, будут иметь больше доступа к медицине.

Нет никаких сомнений в том, что медицина будущего подвергнется влиянию ИИ. И сейчас искусственный интеллект уже находится на перекрестке прошлого и будущего благодаря магической случайности, связанной с Фан Вэйем, директором Big Data Lab Baidu.

30 лет назад, учась в школе, он мечтал стать врачом. Не только вынашивал планы в своем сердце, но даже отправился в приемную комиссию Медицинского колледжа для поступления. Но не вошел в ту дверь. Фан Вэй поехал в Цинхуа изучать компьютерное программирование.

И вот, спустя 30 лет, мечта Фан Вэя стала реальностью – он начал заниматься медициной. Сейчас он хочет, чтобы большинство населения могло как можно скорее начать использовать искусственный интеллект в лечении. Он стремится помочь врачам: автоматизировать процесс заполнения медицинских карт, сократить механических труд, дать возможность использовать освободившееся время для помощи большему числу людей. С помощью ИИ отношения между врачами и пациентами станут более гармоничными. Фан Вэй надеется превратить знания врачей с многолетним опытом в часть программного обеспечения.