Umelá inteligencia v nemocniciach Ako môže zmeniť diagnostiku

Umelá inteligencia v nemocniciach: ako môže zmeniť diagnostiku

  • Umelá inteligencia sa dnes v medicíne široko využíva.
  • Technológia môže zbaviť lekárov veľa práce, najmä v diagnostike rakoviny.
  • Nakoniec sa však lekár musí rozhodnúť vždy sám, varuje odborník.

„Nahrádza liečenie človeka umelá inteligencia?“ Pýta sa rakúsky lekár Christian Maté v podnadpise svojej nedávno publikovanej knihy „Medicína bez lekárov“. Názov provokuje a má prilákať pozornosť.

umelá

V skutočnosti rastie počet správ, že systémy umelej inteligencie (AI) niekedy pri analýze obrazových údajov rozpoznávajú patologické zmeny lepšie ako špecialisti. Vďaka AI bude v budúcnosti lekári - alebo aspoň niektorí špecialisti - nadbytoční?

Stroje môžu lekárov odbremeniť od práce

„Nie“ je jasná odpoveď od Matého. Namiesto toho mohli lekári prenechať niektoré bežné alebo zdĺhavé úlohy učebným strojom. Aj vývojári vnímajú systémy AI skôr ako podporné technológie podobné asistenčným systémom v moderných automobiloch. Maté dokonca dúfa, že vďaka vysoko vyvinutej technológii umelej inteligencie môže byť medicína humánnejšia: Vďaka takýmto systémom sa lekári môžu opäť viac sústrediť na svojich pacientov.

Učebné systémy sú v podstate založené na umelých neurónových sieťach, ktoré simulujú funkcie a spojenia nervových buniek. Takéto siete umožňujú počítačovému systému učiť sa, ak je zodpovedajúcim spôsobom trénovaný. Systémy AI môžu teraz hrať zložitejšie hry ako šach alebo Go lepšie ako ľudskí veľmajstri. Zatiaľ čo ich kedysi dávno trénovali majstri s hrami z tisícov hier, softvér AI AlphaGo Zero to zvládol už pred rokmi bez údajov o ľudskom tréningu: AlphaGo Zero sa stal najlepším hráčom Go na svete iba na základe pravidiel hry a prostredníctvom hier proti sebe.

Väčšina systémov umelej inteligencie však vyžaduje veľké množstvo údajov generovaných človekom. Napríklad softvér AI na detekciu rakoviny kože, ktorý vyvinul Holger Hänßle z Fakultnej nemocnice v Heidelbergu a jeho kolegovia, bol vyškolený s viac ako 150 000 klinickými záznamami o neškodných móloch a nebezpečných melanómoch (rakovina čiernej kože). Laboratórne výsledky boli uložené pre všetky obrázky. Týmto spôsobom sa systém naučil rozlišovať medzi neškodnými mólami a malígnymi melanómami na základe jemných znakov.

NA TÉMU

  • výskum
  • technológie
  • veda

Rozhovor so šéfom Fraunhofera: „Umelá inteligencia neberie moc“

Umelá inteligencia: naša budúcnosť alebo hroziaca skaza?

Miera chybovosti pri diagnózach je porovnateľná

Štúdia Hänßleovej a kolegov v časopise „Annals of Oncology“ spôsobila v roku 2018 senzáciu: Pri analýze 100 klinických záznamov zistila AI, ktorú vyvinuli, 95 percent prípadov rakoviny čiernej kože, zatiaľ čo 58 špecialistov malo v priemere necelých 87 percent melanómov. uznaný. Ak špecialisti dostali ďalšie informácie o pacientovi - napríklad vek, pohlavie, oblasť pokožky -, počet zásahov stúpol na 89 percent. Na oplátku boli lekári schopní lepšie identifikovať benígne krtky, v dobrých 71 percentách prípadov, ďalšie údaje o pacientoch dokonca v takmer 76 percentách. AI to dokázala iba o niečo menej ako 64 percent - takže bolo pravdepodobnejšie, že nesprávne diagnostikuje rakovinu.

„Štúdia bola kritizovaná, pretože okolnosti hodnotenia nezodpovedajú každodennej klinickej praxi,“ hovorí Hänßle. Spolu so svojím tímom preto začali ďalšie vyšetrovanie, pri ktorom lekári dostávali informácie o jednotlivých prípadoch, AI však dostala iba zväčšený obraz. Výsledky AI a špecialistov boli teraz približne rovnaké, ako uviedli vedci opäť v časopise „Annals of Oncology“.

Skupina okolo Hänßle chce ďalej vylepšiť systém AI. Všimli si niekoľko do očí bijúcich nesprávnych diagnóz, pri ktorých jasne identifikoval krtky kategorizované ako rakovina. Vedci zistili príčinu: Lekári označili oblasti pokožky pacienta modrou farbou a AI zjavne interpretovala označenia ako znak melanómu. Odvtedy nesmú byť na klinických obrázkoch pri použití AI viditeľné žiadne značky.

S výberom terapie môžu pomôcť databázy

Vedci z Fraunhoferovho inštitútu pre výskum počítačovej grafiky (IGD) v Darmstadte chcú podporiť lekárov aj inak: digitálnym modelom pacienta. Za týmto účelom spojilo sily sedem ústavov Fraunhofer a vytvorilo výskumnú sieť. Chcú zhromaždiť predtým distribuované informácie o jednotlivých pacientoch a skupinách pacientov s podobnými chorobami. „Spoliehame sa na údaje, ktoré sa tak či tak zhromažďujú na klinikách a v lekárskej praxi,“ hovorí Stefan Wesarg, jeden z projektových manažérov.

Keď teda lekár zadá údaje o pacientovi do softvéru, porovná sa to s údajmi v rôznych databázach, napríklad v registroch rakoviny. Týmto spôsobom systém vyhľadá pacientov s podobnými údajmi a povie lekárovi, ktoré terapie boli úspešne liečené.

Analýza príslušného prípadu zohľadňuje aj klinické pokyny pre lekárske rozhodnutia a náklady na rôzne terapie. Pretože je systém založený na internete, lekári k nemu majú prístup odkiaľkoľvek na počítačoch, tabletoch alebo v prípade potreby na smartfónoch. To by im malo uľahčiť rozhodovanie, zdôrazňuje Wesarg.