Доктор нейросеть: что умеет искусственный интеллект в медицине

Москва стала одним из мировых лидеров по внедрению искусственного интеллекта в здравоохранение. Нейросети научились не только выявлять болезни по цифровым снимкам, но и подсказывать врачам планы лечения пациентов.

Ставит диагнозы и придумывает лекарства

Внедрение искусственного интеллекта (ИИ) в систему мирового здравоохранения во многом обязано американским IT-гигантам, которые с начала XXI в. инвестировали в эту сферу миллиарды. По состоянию на 2022 г., согласно отчету консалтингового агентства Frost and Sullivan, общемировой рынок ИИ в медицине превысил $6 млрд. К 2024 г., по прогнозам аналитиков, эта цифра увеличится до $28 млрд.

Преимущества применения нейросетей в медицине очевидны – возможность обрабатывать большие массивы данных в короткие сроки, а также точность диагностики. Например, в 2019 г. исследователи всерьез озадачили американскую нейросеть TzanckNet, которая умеет работать с пробами Тцанка (метод, определяющий признаки инфекций и аутоиммунных заболеваний кожи). В компьютер было загружено 2260 изображений мазков, сделанных в период с 2006 по 2019 г. После совершенствования нейросети точность диагностирования заболеваний TzanckNet составила 94,3%.

Самым известным примером по внедрению ИИ в медицину остается суперкомпьютер Watson. На сегодняшний день он может обрабатывать 200 млн цифровых документов за три секунды. Watson в первую очередь призван помочь врачам в работе с электронными медицинскими картами. Он способен составить историю болезни пациента, членов его семьи, структурировать генетическую предрасположенность к тем или иным патологиям и выдать моментально всю эту информацию лечащему доктору. Система предлагает свои рекомендации по лечению заболеваний, в том числе онкологических. А возможность через приложение связать Watson и фитнес-трекер позволяет отслеживать даже самые незначительные изменения состояния здоровья пациента.

Но диагностика не единственная сфера медицины, куда сегодня проник ИИ. «На самом деле ИИ даже в большей степени применяется в фармакологии, чем в медицине. Это, например, поиск перспективных молекул для определенных рецепторов, что может предварять открытие новых препаратов», – рассказал «Ведомости. Городу» врач-эксперт Тимур Пестерев.

Один из последних примеров – китайская биотехнологическая компания в начале этого года с помощью ИИ придумала лекарство для лечения идиопатического легочного фиброза (ИЛФ). Это тяжелое заболевание, сопровождающееся рубцеванием легких, от которого страдают в основном пожилые люди. ИИ исследовал массив данных о фиброзе дыхательных путей с целью найти белок, отвечающий за заболевание. Когда белок был найден, нейросеть приступила к синтезированию молекулы, которая бы эффективно боролась с недугом. Препарат от ИЛФ прошел первую стадию клинических исследований, и его уже испытали на добровольцах.

Столичные алгоритмы

По данным Национального центра развития ИИ при правительстве РФ, Россия занимает лидирующие позиции в мире по разработке и внедрению ИИ в здравоохранении. 16% медучреждений используют ИИ в своей работе. Значительную роль в этом сыграл московский опыт внедрения ИИ в здравоохранение.

Как рассказали «Ведомости. Городу» в столичном депздраве, сегодня в Москве реализуются четыре крупнейших проекта использования ИИ в здравоохранении. Первый – анализ медицинских изображений: КТ, МРТ, рентгеновских снимков и маммограмм.

Компьютерные алгоритмы находят патологии уже по 21 клиническому направлению. Нейросети помогают врачам определять на снимках лучевых исследований признаки рака легкого, COVID-19, остеопороза позвоночника, аневризмы аорты, ишемической болезни сердца, инсульта, а также рака молочной железы, грыж позвоночника, артроза, плоскостопия и других заболеваний.

О совершенно новой области применения ИИ в московском здравоохранении «Ведомости. Городу» рассказала заммэра по вопросам социального развития Анастасия Ракова. «Теперь нейросети помогают врачам в поиске признаков рассеянного склероза на лучевых снимках. Это опасное неврологическое заболевание обычно начинает развиваться в молодом возрасте и со временем может привести к тяжелой инвалидности. Технологии ИИ позволят медикам повысить скорость и точность его диагностики на МРТ головного мозга», – объяснила Ракова.

Алгоритмы отмечают области возможных патологий цветовыми подсказками и ранжируют медицинские снимки по степени вероятности патологии. Окончательный диагноз в любом случае ставит врач, но технологии значительно ускоряют постановку диагноза и повышают его точность. На сегодняшний момент нейросети обработали уже больше 9 млн лучевых исследований пациентов.

С 2023 г. Москва первой в стране ввела специальный тариф в рамках ОМС на анализ результатов профилактических маммографических исследований с помощью ИИ. Таким образом, был завершен первый этап внедрения в систему здравоохранения и рутинную медицинскую практику технологий компьютерного зрения. Второй – система поддержки принятия врачебных решений (СППВР). Этот инструмент помогает на основе жалоб пациента подобрать наиболее вероятные диагнозы, а врач уже решает, соглашаться ли с ними. Третий – чат-бот, собирающий жалобы пациентов на самочувствие перед посещением врача. Он опрашивает пациента и передает данные врачу. Таким образом, врач тратит меньше времени на сбор жалоб и анамнеза. Сервис был запущен в 2021 г., за время его работы москвичи воспользовались чат-ботом более 1,9 млн раз. И четвертый – анализ электрокардиограмм. Все взрослые поликлиники в Москве оснастили цифровыми электрокардиографами с ИИ.

СППВР покрывает 95% наиболее распространенных диагнозов и внедрена во всех взрослых поликлиниках города. Как сообщала Ракова, с помощью умного помощника терапевты и врачи общей практики уже поставили более 10 млн предварительных диагнозов, из них с начала этого года – более миллиона. Сегодня умные алгоритмы доступны рентгенологам более чем 150 медицинских организаций, в том числе детских. К концу 2023 г. появятся новые клинические направления, по которым разработчики смогут предложить свои алгоритмы для столичного здравоохранения, а всего к концу этого года их станет порядка 50, сообщают в столичном депздраве.

Недоверие и интерес бизнеса

Несмотря на столь массовое внедрение ИИ в столичное здравоохранение, эксперты отмечают несколько принципиальных проблем. Первая, как это ни странно, недоверие не только пациентов, но самих врачей к нейросетям. Об этом, в частности, говорится в докладе АНО «Цифровая экономика» – «Эффективные решения на базе ИИ в здравоохранении», который есть в распоряжении редакции. Специалисты признают и дефицит кадров, способных эффективно работать со сложными нейросетями. В свою очередь, врач-эксперт Тимур Пестерев считает, что большинство нейросетей имеют достаточно простой в использовании интерфейс.

«Многие нейросети имеют дружественную оболочку для конечного пользователя. Вы вводите определенные показатели – и нейросеть выдает какие-то вероятности относительно того или иного диагноза. Нейросеть может указывать на определенные ошибки, подсвечивать места, провисающие в диагностике, по принципу «вы сделали все, но не сделали вот это». Есть, конечно, и более сложные нейросети, пользоваться которыми может только подготовленный человек. Но в целом сейчас нейросети унифицируются», – отметил Пестерев.

По его словам, уровень развития и внедрения ИИ по стране действительно сильно разнится. Многое зависит от поколения врачей. Старшему поколению все-таки сложнее обуздать новые технологии.

Еще одна проблема связана с тем, что крупные инвесторы не торопятся вкладывать деньги в отрасль, даже несмотря на имеющийся в Москве хороший инфраструктурный базис, считают в АНО «Цифровая экономика». Причина – отсутствие на данный момент понятной для них монетизации решений.

С другой стороны, сами участники рынка в развитии ИИ отмечают особую роль высокотехнологичных стартапов, которым помогает именно частный сектор.

«Для этих целей существуют венчурные фонды, частные инвесторы, бизнес-ангелы. Государство в этой схеме должно регулировать лишь развитие рынков в стране. И оно создает все необходимые институты развития. Если говорить о программах поддержки в нашей стране, то их существует достаточно много», – резюмировал основатель онлайн-платформы «Здоровье.ру» Эрик Бровко.