Революция в диагностике: как ИИ меняет медицину и какие это может иметь последствия

Дано: молодой мужчина из Вашингтона с POEMS*-синдромом — немеющими конечностями, увеличенным сердцем и проблемами с почками — в результате заболевания крови. Пациенту требовалась пересадка костного мозга, но допуск к процедуре он мог получить только в стабильном состоянии. Стабилизировать же мужчину врачам не удавалось в течение нескольких месяцев. За это время болезнь настолько извела больного, что он уже готов был сдаться. Подобрать эффективное лечение, которое всё же вывело пациента в ремиссию, помогла модель искусственного интеллекта — разработали её в Пенсильванском университете, а применить для конкретного случая догадался врач из Филадельфии.

Сегодня в медицинской диагностике ИИ отведено несколько значимых ролей; в некоторых из них врач, несомненно, хорош, но в тандеме с технологиями — превосходен.

И это, во-первых, диагностика, требующая комплексного анализа большого объёма данных. Особенно важно, когда речь идёт о редких заболеваниях и нестандартном применении препаратов — как это произошло в кейсе, описанном выше. Иногда симптомы неявные или необычные, их слишком много или, напротив, недостаточно, на предложенные терапии организм не откликается или откликается не типично, — и врачи могут оказаться в диагностическом тупике.

Во-вторых, скорость. Человеческие возможности ограничены, в том числе в работе с сопоставлением большого количества информации. ИИ же может обработать большой объём данных почти молниеносно, что для некоторых состояний может быть критически важно (например, при сепсисах, инсульте или различных инфарктах). Показательный тому пример: учёные из ИТМО и НМИЦ им. Алмазова научились с помощью ИИ-анализа МРТ-снимков выявлять фиброз сердца буквально за пару минут.

В-третьих, диагностика на ранних стадиях. Стоит ли проговаривать дополнительно, как ощутимо ранняя диагностика увеличивает шансы на выздоровление многих пациентов, но в особенности онкологических.

В-четвёртых, технологии исключают человеческий фактор, а значит, снижают вероятность ошибки. Сегодня диагностическая точность при использовании ИИ варьируется в диапазоне 75–99 % — эта цифра зависит от конкретного инструмента, области применения и множества других параметров.

Разобравшись, чем хорош искусственный интеллект в медицинской диагностике, самое время обсудить — в чём именно. И хоть трудно обнаружить, куда бы он не проник, всё же есть методы в диагностике, где он наиболее востребован.

Визуализация. Специалисты подключают ИИ для более эффективного анализа медицинских изображений — УЗИ, МРТ-, КТ-снимков или рентгена, в том числе флюорографии. ИИ в этом случае помогает обнаружить какие-то не всегда заметные человеческому глазу изменения или закономерности, экономить время, подготавливая заключение по снимку за минуты, когда у опытного врача аналогичный анализ отнимает пару часов, и обращать внимание на патологии, выявить которые не стояло задачи. Возьмём для наглядности область онкологии. Помимо уже упомянутой ранней диагностики, здесь ИИ помогает врачам определять более точную локализацию злокачественной опухоли, её края, подбирать терапию и применять весь тот комплекс действий, который в конечном счёте позволяет врачам сохранить при оперировании орган пациента. Алгоритмы также могут обучать более молодых врачей — модель ИИ самостоятельно определяет границы опухоли идентично тому, как это делает рентгенолог с 15-летним стажем.

Лабораторный анализ. В стенах лабораторий нейросети способны быстро и довольно точно анализировать биоматериалы, учитывая анамнез пациента, помогать врачам с составлением отчетов и заключений. Выявлять патологии в фоновом режиме, то есть так же, как и со снимками, — когда не было цели обнаружить конкретное отклонение. Или обнаруживать эпизоды с гипердиагностикой — когда пациенту назначаются избыточные анализы.

Вся эта гонка — быстрее, выше, сильнее, — может сформировать ошибочное впечатление, будто нужда в участии человека отпала. Ну, почти. Однако перед медицинским сообществом встают вопросы, которыми следует задаваться уже сейчас, считают эксперты.

На сколько тандем врача с искусственным интеллектом будет работать диагностически точнее одного врача? (На этот вопрос, кстати, даже сегодня существует слишком много ответов, — потому что сравнения зависят от конкретных ИИ-моделей, правильно заданных промптов, команд специалистов и области измерений, — так много, что правильного ответа, кажется, пока и нет.) Не будет ли диагностика, проведенная ИИ, только тормозить процесс, поскольку врачу потребуется дополнительно перепроверять и верифицировать анализ? Безопасен ли и этичен этот инструмент для реальной медицинской практики? Если процесс будет прозрачным, не нарушит ли это конфиденциальность, а если недостаточно прозрачен, — не приведет ли к ошибкам со стороны врачей? Как медицинским учреждениям договариваться об обмене данными друг с другом?

Технологии ИИ, безусловно, революционны, и, вероятно, именно поэтому требуют от медицинского сообщества изменений в области здравоохранения и пересмотра алгоритмов действий на фундаментальном уровне.





* Редкий синдром, название которому дали по первым буквам, обозначающим состояние пациента: Polyneuropathy, Organomegaly, Endocrinopathy, М-protein, and Skin Changes — полинейропатия, органомегалия, эндокринопатия, М-протеин, кожные изменения.