Искусственный интеллект давно стал частью медицины. Его используют для сбора и обработки данных о пациентах, для регулярного наблюдения за состоянием их здоровья, для постановки диагнозов. Но перед современными технологиями стоит ещё более амбициозная задача — побороть смерть.
О том, как искусственный интеллект помогает улучшить качество медицинского обслуживания, повысить градус эмпатии врачей и даже сделать человека бессмертным, рассказывает Антон Меркулов, сооснователь венчурной студии «Лаборатория Долголетия».
Антон Меркулов
Сооснователь венчурной студии «Лаборатория Долголетия»
светлана третяк
Редактор Нетологии
Искусственный интеллект полностью заменить медицинский персонал на данный момент не может
Искусственный интеллект (ИИ) применяется во многих отраслях медицины и кажется, что его преимущества по сравнению с человеком очевидны. Но давайте разберёмся, так ли это.
В книге «0,05. Доказательная медицина от магии до поисков бессмертия» автор Пётр Талантов описывает исследование, которое проводилось в США в 2004 году. Согласно этому исследованию, абстрактному врачу для беглого прочтения материалов обо всех последних исследованиях нужно 29 часов в сутки — минус выходные, но с учётом времени на лечение пациентов, сон и еду. Это в принципе неразрешимая задача для врача — работать и одновременно обновлять информацию с такой скоростью, держать у себя в голове все новые исследования и разработки. А вот ИИ с этим может справиться легко.
Искусственный интеллект способен не хуже профессионалов диагностировать болезни глаз, сердечно-сосудистые заболевания и некоторые виды рака.
Согласно прогнозу McKinsey, к 2030 году с помощью ИИ будет автоматизировано 15% рабочего времени специалистов в сфере здравоохранения.
Если говорить о видах работ с наиболее высоким техническим потенциалом, то, по мнению аналитиков McKinsey, это сбор и обработка данных, выполнение физических действий и работа с оборудованием в предсказуемых условиях.
Подтверждение этому мы видели в 2020 году во время борьбы с пандемией. Например, ИИ использовался для анализа рентгеновских снимков, помогая быстрее выявлять ранние признаки пневмонии у пациентов с COVID-19. Также при помощи ИИ работали интерактивные голосовые помощники, чатботы и другие системы отбора и мониторинга пациентов, которые помогали определять, действительно ли человек болен COVID-19, и которые выявляли людей с температурой даже в толпе. Всё это позволило снизить нагрузку на врачей и количество потенциально опасных взаимодействий между пациентами.
Евгений Ковалёв
Врач-психиатр, эксперт превентивной медицины и научный редактор первого в России переводного издания книги «Биохакинг. Руководство по раскрытию потенциала организма»
Искусственные технологии в медицине будут развиваться экстенсивно, с постоянным вовлечением новых специальностей. Причём важно понимать, что искусственный интеллект не заменит врача, а будет дополнять его функции.
Например, сейчас, в эпоху пандемии, мы воочию видим ту революцию, которую сделал ИИ, в частности я говорю про автоматическую систему обработки изображений с рентгенологией. Огромное количество рентгеновских изображений анализируются ИИ и потом уже верифицируются врачом-рентгенологом, который может находиться за сотни километров, а не в соседнем кабинете, как мы привыкли. Часто рентгеновские снимки компьютерного томографа, МРТ и энцефалограммы пациентов из США расшифровываются в Индии с помощью ИИ.
ИИ активно применяется для принятия врачебных решений: при помощи специально обученной программы на основании диагностических данных и индивидуальных параметров пациента формируется индивидуальная схема лечения, которую потом корректирует врач.
В перспективе ИИ поможет сделать взаимодействие врача и пациента более человечным, повысить градус эмпатии: за ворохом бумаг и необходимостью принимать множество клинических решений врач не успевает пообщаться с больным, оценить все его проблемы, выслушать все его просьбы.
Журнал Time в статье «Google против смерти» (Google vs. Death) ещё в 2013 году написал, что «медицина постепенно превращается в информационную науку», когда ключевую роль играет объём данных и умение быстро и качественно их обрабатывать. Поэтому становится понятным, почему в игру включаются крупные технологические компании.
Из последних примеров: в апреле 2021 года Microsoft приобрела компанию Nuance Communications, которая предлагает
программное обеспечение по переводу речи в текст и которая прочно закрепилась в сфере здравоохранения. Стоимость сделки составила $19,7 млрд — значительная сумма даже для такого ИТ-гиганта, как Microsoft.
Существенную роль во внедрении искусственного интеллекта в сферу здравоохранения продолжает играть частный сектор: инвестиции венчурного капитала в проекты, связанные со здравоохранением, достигают $8,5 млрд. По прогнозам Research and Markets, к 2027 году объём мирового рынка ИИ в здравоохранении достигнет $51,3 млрд. Для сравнения: в 2016 году он составлял $1,1 млрд. Всё это свидетельствует о зарождающейся экосистеме ИИ в медицине.
Мнения экспертов: исчезнут ли рабочие места из-за автоматизации
Эйлин Хаггерти, старший директор по корпоративному бизнесу компании Netscout:
«Автоматизация в здравоохранении уже значительно влияет на качество медицинской помощи — дальнейшая цифровая трансформация неизбежна.
Среди примеров:
- умные кровати, которые отслеживают статистику состояния здоровья пациента и отправляют её медсестрам;
- робототехника, которая помогает хирургам в операционной;
- носимые устройства для людей с хроническими заболеваниями — такими, как диабет или гипертония, — которые напрямую связаны с медицинскими центрами для оказания своевременной помощи;
- роботизированные тележки, которые доставляют еду, хирургическое оборудование и расходные материалы на нужные этажи больницы.
При этом автоматизация вовсе не означает, что медицинские работники станут лишним звеном. Врачи вместе с искусственным интеллектом работают для оптимального результата».
Дилан Макс, руководитель отдела роста и развития компании Foglogic:
«Успешные организации прекрасно понимают, что за технологиями должны стоять реальные люди. Это особенно актуально в сфере здравоохранения, где человеческий контакт невозможно ничем заменить. При этом автоматизация позволяет медицинским работникам быть более эффективными и решать более сложные задачи».
Кейт Туленко, врач, эксперт по кадрам здравоохранения, генеральный директор Corvus Health:
«Технологии в основном заменят медицинских работников, которые не имеют прямого контакта с пациентами или выполняют только рутинную работу. К ним относятся, например, работники лабораторий, специалисты по выставлению счетов и кодированию.
Почти в каждой стране мира наблюдается нехватка медицинских работников, и глобальное старение населения усугубит эту проблему. В результате технологии не лишат многих людей работы — наоборот сделают их работу более приятной, качество обслуживания повысится.
Технологии позволят многим пациентам получать предварительный диагноз, а медицинский работник будет подтверждать этот диагноз. Высококвалифицированные медсёстры заменят многих врачей, а врачи смогут оказывать медицинскую помощь на более высоком уровне. Сестринский уход будет очень трудно заменить, потому что часть обязанностей — техническая, а другая основана на сострадании, эмоциях. Ведь когда близкий человек умирает, мы хотим, чтобы рядом был человек, способный сострадать и помочь нам пройти через это.
Почти все медицинские профессии и рабочие места изменятся. Например, благодаря телерадиологии и ИИ, который считывает изображения, отпадёт необходимость в большом количестве радиологов, но ни один специалист не останется без работы, потому что они перейдут в интервенционную радиологию».
Искусственный интеллект поможет продлить жизнь или вовсе сделать нас бессмертными
Кроме помощи в лечении пациентов искусственный интеллект используют для того, чтобы предотвращать заболевания и продлевать жизнь. Учёные и футурологи высказывают мнение, что ИИ поможет сделать людей бессмертными, — вопрос лишь в том, когда это станет возможным.
Всё больше учёных воспринимают старение не как естественный процесс, а как болезнь, которая подлежит излечению. В то время как некоторые учёные хотят замедлить процесс старения, в планах других полностью побороть его и сделать человека бессмертным.
Рэй Курцвейл, писатель и футуролог, который работает над проектом машинного обучения Google, предсказывает, что к 2029 году человечество сможет значительно продлить жизнь или и вовсе сделать человека бессмертным. В качестве одного из примеров он указывает, что в будущем человеческий мозг будет усилен крошечными роботизированными имплантами, которые позволят отправлять электронные письма и фотографии непосредственно в мозг друг друга, а также создавать резервные копии наших мыслей и воспоминаний, что также откроет массу других возможностей.
Другой футуролог Ян Пирсон считает, что к 2050 году люди достигнут своего рода виртуального бессмертия: смогут сохранять свою личность в компьютерах, что позволит общаться с другими людьми даже после смерти.
Ещё один сторонник того, что искусственный интеллект может радикально продлить человеческую жизнь, — латвийский учёный Александр Жаворонков, директор IARP (International Aging Research Portfolio; некоммерческой организации, занимающейся развитием естественных наук) и фонда исследований в сфере биогеронтологии, а также генеральный директор биоинформационной компании Insilico Medicine.
Александр Жаворонков считает, что его компания «сможет построить комплексную систему моделирования и мониторинга состояния здоровья человека и быстро исправлять любые отклонения от идеального здорового состояния, корректируя образ жизни человека или оказывая терапевтические вмешательства». Одним из своих достижений он считает применение глубоких нейронных сетей для прогнозирования возраста человека, продолжительности его жизни с учётом имеющихся болезней или склонности к ним.
Евгений Ковалёв
Врач-психиатр, эксперт превентивной медицины и научный редактор первого в России переводного издания книги «Биохакинг. Руководство по раскрытию потенциала организма»
Для продления жизни ИИ может использоваться разными способами. Один из способов, который уже сейчас активно применяется, — поиск неочевидных лекарств или препаратов, используемых для продления жизни или для других терапевтических целей. При помощи специальных фармакодинамических и фармакокинетических моделей можно оценить миллионы молекул и сформировать пул молекул, требующих более пристального внимания исследователей.
На первый взгляд может показаться, что предсказать можно всё что угодно. Однако всё больше организаций проявляют интерес к ИИ как к способу продления жизни, инвестируют миллионы долларов в подобные исследования и разработку технологий.
Крупнейшие технологические компании вступили в гонку за прекращение старения. В 2013 году Google запустила Calico Labs для борьбы с возрастными заболеваниями и продления человеческой жизни. Компания Apple также занимается разработками в области здравоохранения. В интервью CNBC генеральный директор компании Тим Кук в 2019 году сказал: «Если в будущем вы зададитесь вопросом, какой самый большой вклад в развитие человечества внесла компания Apple, ответ будет связан со здоровьем».
Джош Боканегра, генеральный директор австралийского стартапа Humai, верит, что в ближайшие 30 лет человечество придёт к тому, что сможет замораживать мозг человека, создавать новое искусственное тело, восстанавливать любые повреждения мозга и переносить его в новое тело. И этот процесс можно будет повторять бесконечно.
Компания Humai занимается тем, что использует искусственный интеллект и нанотехнологии для сбора и хранения данных о поведенческих паттернах человека, его уникальных мыслительных процессах и информации о том, как функционирует его тело изнутри. Это позволит сохранить идентичность личности, скопировать её и перенести в новое искусственное тело.
курс- Изучите на практике современные методы ИИ в медицине и выберете подходящий инструмент для работы
- Научитесь использовать нейросети для быстрого поиска медицинских данных и ведения документации
- Разберёте этические и юридические нормы применения ИИ в медицине
Одним из способов продления человеческой жизни исследователи считают создание цифровой копии жизни
Так, Национальный научный фонд, независимое агентство при правительстве США, которое отвечает за развитие науки и технологий, выделил около полумиллиона долларов университетам Центрального Орландо и Иллинойса в Чикаго для поддержки исследователей, которые изучают, как искусственный интеллект, компьютерная визуализация и архивирование данных помогут создавать дубликаты реальных людей.
Над так называемой цифровой копией жизни работает и Гордон Белл, почётный научный сотрудник подразделения Microsoft Research, который занимается информационными технологиями в течение нескольких десятилетий. Белл хочет сохранить информацию о своей жизни в памяти компьютеров. Совместно с исследователем Джимом Греем он работал над тем, чтобы фиксировать каждый момент жизни в компьютере и иметь к нему быстрый доступ, будь это телефонный разговор с родителями, рабочее сообщение или воспоминание о самом красивом закате.
В январе 2021 года компания Microsoft запатентовала технологию, которая позволяет создавать чатботов людей на основе имеющихся о них цифровых данных. Изображения, сообщения в соцсетях и электронной почте, голосовые сообщения — эти и многие другие данные помогут искусственному интеллекту наиболее точно имитировать реального человека.
С помощью ИИ стартап StoryFile создаёт видеоботов — 3D-прототип человека, который похож на него не только внешне, но и манерой общения. Видеобот может общаться с родственниками и друзьями человека даже после его смерти. Правда, использование подобных технологий вызывает много этических вопросов, ответы на которые мы найдём со временем.
Амбассадором проекта стал 90-летний актёр Уильям Шетнер, звезда сериала «Звёздный путь». Чтобы создать его видеобота, команда StoryFile записывала ответы актёра на самые разные вопросы в течение 45 часов на протяжении пяти дней. Использовали специальную 3D-камеру, с помощью которой впоследствии можно будет создать голограмму Шетнера, а большой набор его реплик позволит сконструировать ответы на самые разные вопросы и поддерживать диалог.
Евгений Ковалёв
Врач-психиатр, эксперт превентивной медицины и научный редактор первого в России переводного издания книги «Биохакинг. Руководство по раскрытию потенциала организма»
Заманчиво создавать цифровой аватар, при помощи которого можно скопировать нейронные сети конкретного человека или его энграммы — составные части памяти, чтобы воссоздать человека после смерти. Рассматривается несколько моделей, каким образом будут строиться подобные цифровые аватары.
Но есть и другой путь — сконцентрировать усилия на сохранении нервной системы человека, которую можно поддерживать достаточно долго, потому что наша личность — это по сути и есть головной мозг. Остальные системы вполне могут быть искусственными — уже сейчас есть искусственное сердце, почки и другие органы человека.
Будущее за созданием артифициальных организмов, которые управляются компьютерами — с живым человеческим мозгом и с искусственными наноботами. Эти наноботы призваны очищать сосуды и способствовать укреплению глиальной ткани, которая поддерживает наши нейроны. Это тоже звучит довольно прогрессивно, но именно эта идея — шанс для реализации бессмертия.
В 2016 году генеральный директор SpaceX и Tesla Илон Маск основал нейротехнологическую компанию Neuralink, которая разрабатывает и производит нейрокомпьютерные интерфейсы. Эти устройства имплантируются в человеческий мозг, чтобы улучшить память и усилить интеллектуальные способности людей.
Маск считает, что «со временем мы, вероятно, увидим более тесное слияние биологического и цифрового интеллекта». В первую очередь это касается соединения человеческого мозга с цифровой версией самих себя.
В июле 2019 года Маск провёл первую пресс-конференцию, посвящённую Neuralink, на которой представил технологию, позволяющую считывать информацию с мозга. В её основе — шесть нитей толщиной в четыре микрометра, что в разы тоньше человеческого волоса. На каждой нити закреплено несколько десятков электродов, которые вживляются в мозг специальным роботом. Их задача — мониторить активность мозга и передавать данные с помощью специального чипа, расположенного за ухом. В дальнейшем компания планирует создать систему, которая позволит работать по беспроводной сети.
(фото: Neuralink)
В апреле 2021 года Neuralink анонсировала, что специалистам компании удалось вживить чип в мозг обезьяны, это позволило ей управлять компьютерной игрой только силой мысли. Испытания на людях, по словам Маска, Neuralink планирует начать в конце 2021 года.
Становится всё меньше сомнений в том, что цифровые версии человека и его ментальное бессмертие — это только вопрос времени
Искусственный интеллект играет большую роль в сфере здравоохранения. С одной стороны, ИИ помогает автоматизировать работу врачей и делать её более эффективной. С другой — используется в поисках решений для кардинального продления человеческой жизни.
Развитие технологий в целом и искусственного интеллекта в частности свидетельствует о том, что амбициозные идеи, высказанные нынешними исследователями и учёными, могут стать частью нашего будущего.
Но даже если технологии не сделают нас в ближайшем будущем бессмертными, растущая взаимосвязь человеческого и машинного интеллекта приведёт общество к большому количеству медицинских достижений — к будущему с более доступным, персонализированным и безопасным профилактическим лечением, где качество и уровень здоровья, продолжительность нашей жизни резко увеличатся.
Материал изначально опубликован на habr.ru.
Мнение автора и редакции может не совпадать. Хотите написать колонку для Нетологии? Читайте наши условия публикации. Чтобы быть в курсе всех новостей и читать новые статьи, присоединяйтесь к Телеграм-каналу Нетологии.
Антон Меркулов
Сооснователь венчурной студии «Лаборатория Долголетия»
светлана третяк
Редактор Нетологии