Доктор-робот: зачем медицине искусственный интеллект

Задачи

• улучшить качество услуг в сфере здравоохранения,
• частично автоматизировать исследования,
• облегчить рутинную нагрузку врачей.

Мотивация и предпосылки

С 2014 года рынок искусственного интеллекта (ИИ) в области медицины вырос в десять раз. Сегодня он оценивается в $8,2 млрд, а к 2027 году, по прогнозам экспертов, объем рынка может увеличиться до $25,1 млрд.

Главные задачи ИИ в здравоохранении — повысить качество диагностики и помочь в переходе к прогнозной медицине, где основной упор делается на своевременном выявлении и профилактике заболеваний, а не на их лечении. Кроме этого, искусственный интеллект может снять с врача объем рутинной нагрузки, чтобы освободить часть его времени для более качественного лечения пациента. Например, если робот сам будет проводить первичный просмотр карты пациента и собирать анамнез, как это уже делают некоторые чат-боты и приложения, то у врача будет больше времени, чтобы тщательно изучить болезнь пациента.

Врачи обязаны обрабатывать огромное количество информации уже на первом этапе работы с больным: необходимо собрать его личные данные, изучить результаты анализов и других исследований, интерпретировать их и визуализировать. Эти несложные, но множественные манипуляции мог бы без устали выполнять умный автоматизированный помощник.

Решение

ИИ в стоматологии

В России одна из распространенных ИИ-разработок в стоматологии — продукт Diagnocat. Платформа помогает выявлять по фотографиям с помощью нейросетей патологии в ротовой полости по 122 признакам. На данный момент сервис распознает до 50 видов наиболее распространенных стоматологических проблем и успешно применяется в частных клиниках России, а также в Израиле. Сервис предлагает комплексный анализ: после отчета по фотографиям данные можно визуализировать в виде таблиц и 3D-модели.

К сожалению, пока технология Diagnocat не используется в государственных стоматологиях и не доступна частным пользователям. Эту проблему решили на хакатоне «Цифровой прорыв. Сезон: искусственный интеллект». Участники из команды FMPROJECTS (Санкт-Петербург) разработали упрощенный сервис «зуб.чек», который может определять по фотографии зубы, больные кариесом.

Алгоритм использования прост: пользователь заходит на сайт и загружает фотографию полости рта, после чего нейросеть анализирует состояние зубов, выявляет пораженные и дает рекомендации по уходу за ними или по посещению врача. Сервис может быть использован не только врачами, но и самостоятельно пациентами — есть возможность зайти на сайт, зарегистрироваться или авторизоваться через аккаунт в Телеграм.

ИИ в борьбе с ишемической болезнью сердца

Сердечно-сосудистые заболевания — наиболее распространенная причина смертности в нашей стране. По данным Росстата, за 2021 год количество смертельных исходов от этой болезни выросло на 12%. Наиболее распространенное заболевание — ишемическая болезнь сердца (ИБС). Она возникает при затруднении движения крови к миокарду, мышечной ткани сердца. В артериях скапливается холестерин, возникают бляшки и тромбы, препятствующие нормальному кровообращению.

Участники хакатона «Цифровой прорыв» из Нижнего Тагила создали проект «Сердце» для выявления рисков развития ИБС. «То, что кардиолог будет искать по справочнику, наша система автоматически находит и предлагает на рассмотрение», — говорит о себе команда стартапа.

Пользователю сервиса нужно указать некоторые данные о себе — пол, возраст, семейное положение, место проживания и работы, занимаемую должность, а ИИ определит, насколько человек подвержен опасному заболеванию и отметит наиболее значимый фактор риска. Система принимает решение на основе данных о других пациентах со схожими параметрами. В базе данных находятся не только традиционные показатели и истории заболевания людей, но и «нетипичные» случаи.

«Ни один врач не может держать у себя в голове особенности протекания болезни у отдельных пациентов, а искусственный интеллект может», — отметил Егор Богданов, основатель проекта.

Преимущество системы, основанной на технологиях искусственного интеллекта, в том, что она продолжает обучаться на новых данных, появляющихся от пациентов. В случае, если заболевание возникло из-за менее значимого фактора, в алгоритме появляется новая цепочка риска развития заболеваний.

Результат

В ближайшее время Департамент информационных технологий и цифрового развития Ханты-Мансийского автономного округа-Югры планирует доработать вместе с командой проект «зуб.чек» и начать внедрять его в государственные стоматологии. Кстати, в 2020 году компания Pearl провела исследование, в котором сравнила точность выявления больных зубов с помощью ИИ и обычными врачами. Выяснилось, что сервисы на основе технологии искусственного интеллекта ставят более точный диагноз.

Проект «Сердце» развивается и уже внедряется в российские медицинские учреждения. Пока система только дает рекомендации, а итоговое решение принимает врач, после чего результаты анализируются и заносятся в базу данных для работы алгоритма. По словам Егор Богданова, для того, чтобы система давала на 100% правильный результат, требуется два года и набор данных для тестирования.

Выводы

Сервисы, работающие на основе технологий ИИ, имеют множество преимуществ. Во-первых, независимость — искусственный интеллект выступает экспертом, который выносит объективное суждение о необходимости лечения, а пациенты при этом избавляются от мыслей о побуждении врача «нажиться» на клиенте. Во-вторых, работа нейросетей позволяет избежать ошибок, вызванных «человеческим фактором» — часто специалисты упускают важные детали и признаки заболеваний из-за усталости или невозможности сконцентрироваться, также причиной может стать отсутствие специальной профессиональной подготовки. В-третьих, автоматический анализ занимает всего несколько минут, что экономит время и врачам, и пациентам.