Umělá inteligence ve vaší ordinaci
Nebojte se, chytré a učenlivé algoritmy zatím vašeho doktora o místo nepřipraví. V řadě věcí ho však zastanou – či dokonce překonají. Představíme vám algoritmus, který například umí předpovědět vaši smrt. Pozná také, jestli dostanete za deset let cukrovku, a poradí, jak se jí vyhnout. Tahle umělá inteligence z pouhé fotografie vašeho oka uhádne, jestli máte potíže se srdcem!
„Přece nepotřebujete chodit k doktorovi, abyste se dozvěděli, co vám je,“ říká Ali Parsa, zakladatel medicínského start-upu Babylon Health. „Doktor je tu od toho, aby vás léčil.“
Ali Parsa tvrdí, že co se týče stanovování diagnóz, mají před sebou stroje s umělou inteligencí větší budoucnost než lékaři z masa a kostí. Letos v červnu to názorně dokazoval vybrané společnosti lékařských kapacit z londýnské Royal College of Physicians. Představil jim svůj nový chatbot fungující na bázi umělé inteligence a nechal ho před nimi projít testem, který musejí absolvovat budoucí praktičtí lékaři v Británii. Test je zaměřen právě na diagnostické schopnosti a budoucí doktoři při něm dosahují průměrného výsledku okolo 72 %. Chatbot to zvládl na 82 %.
Parsův systém umělé inteligence (AI) je navržen tak, aby určil diagnózu pacienta z pouhého videorozhovoru. Nemocný zavolá – většinou přes videochat – a chatbot se ho začne vyptávat na
to, co jej trápí. Každou odpověď pak porovnává s rozsáhlou databází symptomů nemocí a podle toho směřuje otázky, aby zpřesnil odhad zdravotního problému. Zároveň analyzuje tvář volajícího pacienta, sleduje sebedrobnější záchvěvy některého ze 117 obličejových svalů a snaží se číst emoce. Nakonec vysloví diagnózu a její pravděpodobnost. Například že máte s 80% pravděpodobností spalničky.
Léčivé algoritmy
Právě v tom mají lékařští roboti pracující s big data a umělou inteligencí v určování diagnóz oproti vašemu obvodnímu lékaři výhodu. Vyhodnocují ve zlomcích sekundy obrovské množství různých informací z pacientovy lékařské složky a srovnávají je s obrovským množstvím informací o rozličných symptomech všech možných chorob. A jejich algoritmus schopný hlubokého učení se při každé interakci s pacientem trénuje a zdokonaluje.
V porovnání s lidmi AI systémy obzvlášť excelují v určování diagnóz z obrazů – například rentgenových nebo CT snímků.
Loni v listopadu představili vědci ze Stanfordovy univerzity algoritmus s názvem CheXnet, který diagnostikuje pacienty podle rentgenových snímků hrudníku. Dokáže rozpoznat čtrnáct různých typů onemocnění, přičemž ve schopnosti diagnostikovat zápal plic si vede lépe než jakýkoli člověk-radiolog. Algoritmus se to naučil z digitalizované lékařské databáze, která obsahuje rentgenové snímky hrudníků 120 tisíc lidí se všemi možnými variantami oněch čtrnácti typů chorob.
Přečte i doktorův škrabopis!
Systém strojového učení, který před časem vyvinula firma Verify z koncernu Alphabet (mateřská společnost Googlu), zase dokáže rozpoznat ze snímků sítnice a duhovky pacientů riziko onemocnění srdce a oběhového systému. Z očí vyčte i věk, krevní tlak nebo zda dotyčný pacient kouří.
A když je řeč o Googlu, ten letos v květnu publikoval v renomovaném vědeckém časopisu Nature zajímavou studii. Pochlubil se v ní novým typem algoritmu, který umí s pětadevadesátiprocentní pravděpodobností předpovědět, zda pacient XY, kterého právě přivezli do nemocnice, během hospitalizace zemře.
Vedle jisté morbidity studie líčí konkrétní případy lidí, jejichž smrt algoritmus parádně trefil. AI systém analyzoval téměř veškeré lékařské záznamy, které o pacientovi existují, včetně těch, jež dosud žádný počítačový systém zpracovat neuměl. Jako třeba poznámky, které si pacientův doktor v rychlosti poznamenal tužkou na papír.
Čímž je možná vyřešen jeden z největších problémů práce s daty v medicíně. Nemocnice se už dávno snažily využít tu spoustu dokumentace, které o svých pacientech nasbíraly, ale vkládání těchto informací do počítačových systémů bylo vždy zdlouhavé a drahé. Až 80 % práce s AI modely dosud zabíralo piplání se s daty. Nový algoritmus Googlu si ovšem data přečte a zařadí sám, ať mají jakoukoli podobu; dokáže spojovat různorodé informace do smysluplných celků, chápe, jaké problémy má smysl řešit.
Což se hodí – data o pacientovi bývají různorodá, od údajů z anamnézy po různá vyšetření a zprávy z laboratoří. K nim brzy přibudou další informace jako vliv podnebí, pobytu v zamořeném prostředí a podobně.
Poznat ten správný nádor
Uvedené schopnosti znamenají nesmírný přínos hlavně v léčbě civilizačních chorob. Výskyt kardiovaskulárních onemocnění nebo cukrovky dnes začíná mít rozměry epidemie a podobný nárůst se čeká i u zhoubných nádorů. Diagnostické schopnosti AI pomohou zvláště onkologickým pacientům, u nichž i dnes občas dochází k tomu, že jim je léčen jiný nádor, než jaký ve skutečnosti mají.
Vedle určování diagnózy pak mohou AI systémy velice zpřesnit samotnou léčbu a zároveň ji přizpůsobit individuálním potřebám pacienta.
Zavádění AI v lékařství má ovšem i svá rizika. Například se tu pracuje s kvanty citlivých dat o zdravotním stavu mnoha lidí. Kdo vám zaručí, že vaše lékařské záznamy neuniknou k někomu, kdo je zneužije? Nebo že pár technologických gigantů jako Google nezíská téměř monopol na práci s daty o našem zdraví? Ale to už by byl článek na jiné téma...
O krok blíže všední realitě než vědecké a podnikatelské prototypy, o nichž dosud tento článek pojednával, má společný podnik University College London Hospitals a Institutu Alana Turinga. Jedna z největších britských nemocnic a britská státní organizace pro výzkum umělé inteligence spolupracují na realizaci několika ambiciózních projektů, které mají přinést zásadní změny do celého britského zdravotnictví. Jedním z rozpracovaných úkolů je využití diagnostických schopností AI k rychlému posouzení pacientů na urgentním příjmu a jejich rozdělení na ty, kteří sem přicházejí s vážnými problémy vyžadujícími okamžitý zákrok, a ty, u kterých o život nejde. Algoritmus by měl tedy rychle určit, jestli je přivezený marod se silnými bolestmi břicha ve stavu, který vyžaduje okamžitý zákrok (protože má třeba perforaci střeva), nebo zda má jen střevní chřipku.
Zázrak, jemuž se ani nechce věřit
Velkou budoucnost v lékařství má i méně futuristická technologie – mobilní telefon. Před několika lety vznikla v Psychiatrickém centru Praha užitečná mobilní aplikace ITAREPS, určená schizofrenikům.
„Díky tomuto programu se schizofrenní pacienti pomocí mobilů velmi jednoduše propojují s centrálou, která informuje lékaře,“ vysvětluje systém známý psychiatr Cyril Höschl. „Propojení horšících se pacientů s lékaři udržuje jejich onemocnění pod kontrolou.“ Neustále zdokonalovaný ITAREPS se navíc může odpoutat od svého psychiatrického původu a stát se podkladem účinné ambulantní péče o pacienty s chronickou cukrovkou nebo astmatem.
„Z porovnání vychází, že u pacientů, kteří stoprocentně spolupracují, klesla hospitalizace, její délka i počet, o sto procent. To je téměř zázrak, jemuž se ani nechce věřit,“ říká Cyril Höschl. Asi i proto je ITAREPS velmi úspěšný také v Japonsku.
Podobné mobilní aplikace, s nimiž pracuje sám pacient, mají velkou budoucnost. Je v nich mimořádný diagnostický potenciál – pomáhají včas odhalit riziko propuknutí nemoci, umožňují udržovat správný léčebný režim a v neposlední řadě i lépe organizovat lékařskou péči. Například zkrátit čekací dobu v ordinacích, určit správné pořadí pacientů v pořadníku na operaci nebo stanovit četnost kontrol.