Создание и интеграция технологий искусственного интеллекта в медицине считается одним из самых перспективных направлений. Судите сами, только за семь лет в мире объем инвестиций в эту сферу вырос в 10 раз и достиг уже десятков миллиардов долларов. А лет через семь, по расчетам экспертов, он достигнет почти 170 миллиардов. Отдача тоже колоссальная, и не только с точки зрения прямой прибыли. Ранняя диагностика опасных заболеваний, а следовательно, их лечение, создание новых лекарств и технологий, проведение операций, которые раньше казались невозможными. Наконец, разгрузка самих врачей. И это еще далеко не все. Но как и любая инновация, внедрение искусственного интеллекта в медицине, связано с рядом проблем. Начиная от их повсеместного внедрения и заканчивая вопросами этического свойства. Например, кто в итоге будет отвечать за ошибку: врач или цифровой разум. Корреспондент "Известий" Максим Прихода выяснил подробности.
Врачи-рентгенологи в кабинете за столами сидят по одному, но у каждого есть напарник. Виртуальный. Снимки, которые необходимо анализировать, приходят уже с пометками, сделанными роботом.
"Тут он уже прописывает, какая есть патология, какая нет. И если есть показывает уже в графическом изображении, что не так и какие критерии", – объясняет врач-рентгенолог Елена Чурляева.
Рентгенология – одна из сфер, в которой искусственный интеллект не фантастика, а привычный алгоритм.
"В Москве проанализировано более 8 млн исследований сервисами искусственного интеллекта. Это происходит и делается в перманентно рутинном порядке", – объяснил директор центра диагностики и телемедицины, главный специалист по лучевой и инструментальной диагностике Юрий Васильев.
Робот находит проблемные области с точностью более 90%, понимает характер патологии, точно размечает контур. И неважно – в центре снимка или на краю, где врач может не заметить. Он не устает. Главное, все делает быстро.
Наш корреспондент изучил вместе с врачом КТ пациента с инсультом, проанализированное искусственным интеллектом. Сервис сам нашел кровоизлияние, точно определил его локацию, тип и объем. Это метрики, необходимые врачу для того, чтобы понять, нужна операция или нет. Машина в разы сокращает время на принятие этих жизненно важных решений.
Эта технология называется компьютерное зрение. Алгоритм такой же, как, например, в автопилоте, который умеет различать дорожные знаки. Только здесь нейросеть "тренировали" на тысячах медицинских изображений вручную. Это то, чем сейчас занимаются врачи онкоцентра имени Блохина.
"Перед нами маммограмма, на которой мы видим уже все признаки рака молочной железы. Мы берем зону интереса и обводим. Таким образом программа начинает распознавать определенные моменты", – объяснила врач-рентгенолог Марина Карпова.
Областей применения компьютерного зрения столько же, сколько и самих медицинских дисциплин. Например, в гистологии смотреть в микроскоп на образец ткани может робот. Или он же не хуже дерматолога определит, что за сыпь и покраснения появились на коже. В офтальмологии он может исследовать глазное дно, а по его снимку передовые алгоритмы способны, например, выявить на ранней стадии болезнь Паркинсона.
Стоматологам подскажет, какие зубы нуждаются в лечении. Визуализация при этом как в захватывающей компьютерной игре.
"Если мы будем видеть кариес, он покажет участок на 3D модели, где он присутствует, отметит его. Отсегментирует и подпишет. Это позволит увеличить точность диагностики", – сказал медицинский директор IT-компании Александр Обрубов.
В ноябре президент поручил Минздраву уделить особое внимание цифровизации и использованию искусственного интеллекта. В отрасли сейчас это одна из приоритетных задач.
"Мы сейчас выстраиваем вот этот фундамент в основе его стоит определение правил и подходов. Официально в России зарегистрировано уже 20 таких медицинских изделий, которые могут применяться в сфере здравоохранения", – сказал заместитель директора по реализации федеральных проектов НМИЦ онкологии им. Блохина Тигран Геворкян.
Уровень разработок высок даже по международным стандартам.
"Наш искусственный интеллект востребован в зарубежных странах. Во всем мире примерно равная конкуренция в этой отрасли, и мы точно не среди отстающих в развитии искусственного интеллекта", – заметил Алексей Моисеев, гендиректор платформы анализа медицинских данных.
Из 20 зарегистрированных изделий большинство из области анализа изображений. Но есть и совершенно футуристические проекты. Например, цифровые двойники.
"Вот уже строится дерево коронарных сосудов, на котором как раз и рассчитывается кровоток с помощью машинного обучения на всей этой системе", – показывают специалисты.
Программа на компьютере профессора Копылова создает цифровую копию коронарной системы конкретного пациента. И врач может заранее понять, даст операция нужный эффект или нет, как человек ее перенесет, и как изменится давление в каждом из сосудов.
"Можно рассчитать необходимость оперативного вмешательства. Машина может сказать, надо или не надо. И еще дополнительная функция – эта машина может промоделировать, что будет после операции", – объяснил Филипп Копылов, директор института персонализированной кардиологии Сеченовского университета.
Будущее же за созданием уже не отдельных органов и систем, а цифровых двойников всего организма. Благодаря им можно будет прогнозировать не только последствия операций или использования препаратов, но и в долгосрочной перспективе образа жизни.
Это возможно благодаря способности нейросетей анализировать большие объемы данных и находить неочевидные связи. А если в нейросеть загрузить тысячи истории болезней, она вычислит закономерности и, сопоставив с этим массивом данных анамнез конкретного пациента, выявит у него предрасположенность к тем или иным заболеваниям, обнаружит их на ранней стадии, спрогнозирует течение, подберет профилактику или план лечения.
"Искусственный интеллект намного быстрее может сопоставить огромное количество параметров и провести какую-то корреляцию между ними, предсказать течение заболевания. Соответственно, на этом будет основана так называемая опережающая диагностика заболевания", – сказала Татьяна Демура, профессор кафедры патологической анатомии ПМГМУ им. Сеченова.
Люди в этой операционной пока еще при деле. Но уже сегодня роботы, которые используются в хирургии, оснащены системами искусственного интеллекта. Это Иркутск.
"По моим понятиям, это, наверное, как управлять космическим кораблем. Слишком много инноваций, слишком много цифровых технологий. Это, конечно, искусственный интеллект и микромеханика", – говорит врач областной детской клинической больницы города Иркутска, член Академии наук Илья Козлов.
А в Рязани робот сам по результатам КТ и МРТ рассчитывает операционный план с учетом особенностей тканей пациента.
"Умных" роботов-хирургов очень ждут в онкологии, где врачи стремятся удалить опухоль, ни задев ни единой здоровой клетки.
"Когда идет спектральный анализ, то можно увидеть границу опухоли на уровне клеток, но это занимает некоторое время, а врач же не может резать в течение часа один сантиметр, параллельно-поступательно. Условно говоря, дожидаясь результатов, а робот может", – объясняет Александр Мелерзанов, руководитель ЦКП "Прикладная генетика" МФТИ.
Способности искусственного интеллекта рождают немало этических вопросов. И задают их самые уважаемые профессионалы.
"Вот кто главный? Опять же, врач, который может не учесть того-то и того-то, или искусственный интеллект, который учитывает все, что в него заложено, но, может быть, в него заложено не все. Мы можем выпустить джина из бутылки и получить совершенно непредсказуемую ситуацию", – говорит Сергей Готье, академик РАН, РАМН, директор НМИЦ трансплантологии и искусственных органов имени Шумакова.
Разработчики же предостерегают: на искусственный интеллект не надо перекладывать ответственность, он лишь помощник.
"Есть, например, такие проекты, в которых искусственный интеллект контролирует действия врача, и, если считает, что врач что-то не досмотрел или недооценил какие-то факторы, подсказывает ему, что на эти факторы нужно обратить внимание", – сказал Борис Зингерман, гендиректор Ассоциации разработчиков и пользователей искусственного интеллекта в медицине.
На главный же вопрос – заменит ли когда-нибудь машинный разум врача – и энтузиасты, и скептики отвечают одной и той же фразой. Искусственный интеллект врача не заменит, но врачи, использующие искусственный интеллект, точно заменят тех, кто этого не делает.