4 maja 2023

Sztuczna inteligencja w służbie zdrowiu – szansa na lepsze czy pułapka?

„Jak zarobić na sztucznej inteligencji?”, „Pożyteczni idioci, przegrani technies, dyktatorzy”. „Komu zależy na zatrzymaniu sztucznej inteligencji?”, „Czy stracisz pracę przez AI?”. Przegląd prasy nie pozostawia złudzeń: artificial intelligence to najgorętszy temat nie tylko na świecie, ale i w Polsce. Czy jednak AI ma coś do zaoferowania medycynie? A jeśli tak, czy jesteśmy na to gotowi?

autor: KAMILA HOSZCZ-KOMAR

Wyścig zbrojeń

Kiedy 14 marca 2023 r. zarządzany m.in. przez Sama Altmana OpenAI uruchomił najnowszą generację chatGPT – konwersacyjnego chat bota AI – świat zwariował. ChatGPT uprzejmie napisze za nas wypracowanie, przygotuje dane do prezentacji, zrobi raport. Rozmowa przypomina dyskusję z drugim człowiekiem. Świat jest olśniony możliwościami chatGPT i innych rozwiązań na bazie technologii AI. Sztuczna inteligencja wygrała już konkurs sztuk pięknych, retuszuje stare fotografie, zarządza start-upem, a ostatnio została spikerem radiowym. Jedno oprogramowanie tworzy tekst, drugie go odczytuje na fonii, prowadzą też media społecznościowe radiostacji. Ludzie z miejsca je pokochali.

Apple „uczy” swoją wyszukiwarkę Siri, by działała jak chatGPT. Google zapowiedział szybsze wprowadzenie Google Bard opartego na mechanizmie LaMDA. Jednocześnie zmienia algorytmy tak, aby promować treści niepisane przez AI. Powstają kolejne alternatywne oprogramowania z coraz to nowymi funkcjami – od pisania w czasie rzeczywistym przez wymyślanie zwrotów akcji w każdej historii po wsparcie emocjonalne. Wszystkie duże marki techniczne chcą mieć swojego chat bota. A kto pierwszy, ten lepszy.

Coś czy ktoś?

Rosie, robot-gosposia z kreskówki „Jetsonowie”, a może C-3PO, droid protokolarny z „Gwiezdnych wojen”? Pierwszym skojarzeniem na myśl o sztucznej inteligencji jest udająca człowieka maszyna i raczej nie mielibyśmy nic przeciw posiadaniu w domu wspomnianej Rosie.– Sztuczna inteligencja przede wszystkim jest techniką oraz dziedziną wiedzy. To nauka dotycząca myślących maszyn, przy czym z taką myślącą maszyną nigdy się nie zetknęliśmy, bo człowiekowi nie udało się jeszcze jej zbudować – podkreśla dr hab. inż. Piotr Bilski, zastępca dyrektora ds. naukowych w Instytucie Radioelektroniki i Technik Multimedialnych na Wydziale Elektroniki i Technik Informacyjnych Politechniki Warszawskiej. – AI działa przez algorytmy adaptacyjne, które potrafią dopasowywać się do danych, na których są trenowane. Taki algorytm ma za zadanie samodzielnie rozwiązać problem i osiągnąć określony efekt. Jego zachowanie zależy od rodzaju danych lub wersji, w jakiej go użyjemy.

Nanosekundy

Ludzki mózg potrafi przekazywać impulsy między neuronami w czasie rzędu milisekund, a procesor wykona podstawowe operacje w czasie nanosekund. Jest milion razy szybszy. I to daje AI potężną przewagę w analizie dużych ilości danych, czyli big data, których człowiek nigdy nie obejrzy, bo nie zdąży. Sztuczna inteligencja jest niewiarygodnie szybka. W dodatku algorytm się nie męczy, więc nie jest narażony na popełnianie błędów. Co z kreatywnością?

– AI to automat, który obecnie sprawia pozory kreatywności. W pewnym stopniu odwzorowuje inteligencję człowieka, ale nią w rzeczywistości nie jest. Potrafi analizować i wyciągać wnioski, np. imitować ludzką mowę, tworzyć poprawne stylistycznie wypowiedzi, nowe obrazy, zdjęcia oraz inne dzieła z zachowaniem cech charakterystycznych dla danej epoki lub stylu – wyjaśnia dr Bilski. – Ale jeśli je dokładnie przeanalizujemy, zobaczymy, że są to kolaże już istniejących idei, koncepcji, fotografii, książek, materiałów, które maszyna „widziała” wcześniej. Robi to bardzo dobrze, ale tylko naśladuje człowieka. Automat na razie nie potrafi sam z siebie wygenerować niczego zupełnie nowego.

Oprócz wielkiej rzeszy zachwyconych są i sceptycznie nastawieni. Włochy zablokowały już chatGPT. Kolejne kraje rozważają taki krok. Podobne posunięcia stosuje wiele firm. Przyczyną są m.in. kwestie przetwarzania danych użytkowników i ich gromadzenia oraz odpowiedzialności za niepożądane skutki użycia. Sposób, w jaki działa chatGPT, stwarza niespotykany wcześniej problem. Otóż usunięcie danych osobowych z zasobów sztucznej inteligencji może okazać się technicznie niemożliwe.

Medyczne call center

Choć chatGPT zdał amerykański egzamin lekarski Medical Board Exam, nie wystąpi o etat. Za to chat boty już całkiem nieźle radzą sobie jako pracownicy medycznych infolinii.

Najbardziej widocznym dla pacjentów zastosowaniem AI są właśnie chat boty i voice boty na portalach obsługi pacjenta. Potrafią udzielić informacji na najczęściej poruszane tematy. To zautomatyzowana wersja FAQ. Od kilku lat z tych rozwiązań korzysta m.in. Medicover.

– Za pomocą voice bota udaje nam się obsłużyć skutecznie 10 proc. ruchu na infolinii. Zakładając, że kontaktów telefonicznych mamy kilkaset tysięcy w ciągu miesiąca, to ogromna pomoc. Pacjent uzyskuje informację szybciej, co wpływa na jego poziom zadowolenia – mówi Łukasz Krause, dyrektor Pionu Cyfryzacji i IT w Medicover.

Diagnostyka obrazowa

Rozwiązania z zakresu AI wychodzą także poza funkcję obsługi informacyjnej pacjentów. Okres pandemii COVID-19 dodatkowo przyspieszył wdrożenie wielu z nich. Przyjrzyjmy się diagnostyce obrazowej. Ponieważ możemy nauczyć komputer rozpoznawania choroby, pokazując mu zdjęcie zdrowych płuc i takich ze zmianami sugerującymi zapalenie, algorytm odciąża radiologa na etapie wstępnej diagnozy. Lekarz otrzymuje zdjęcia z zaznaczonymi nieprawidłowymi obszarami. W czasie pandemii COVID-19 powszechnie stosowano tę metodę na świecie, bowiem maszyna potrafiła rozpoznać zapalenie płuc wywołane wirusem. Skrócenie oczekiwania na wstępną diagnozę okazało się niezwykle pomocne. Z podobnego rozwiązania z powodzeniem korzystają lekarze dentyści w Medicover.

– Dzięki wykorzystaniu algorytmów opartych na AI zautomatyzowaliśmy proces oceny stomatologicznego zdjęcia RTG. Odpowiedni program wstępnie weryfikuje zdjęcie pod kątem ewentualnych nieprawidłowości. Pacjent może tego nie zauważa, ale dla lekarza i obsługi jest to ogromne ułatwienie, dzięki któremu mogą skupić się na leczeniu i interakcji z chorym. Poza tym każde kolejne RTG wzbogaca nasze archiwum danych i program stale się uczy – zapewnia Łukasz Krause.

W ortodoncji po zeskanowaniu uzębienia możemy na ekranie komputera obejrzeć prognozowany efekt końcowy w 3D. Jeśli chodzi o bardziej specjalistyczne rozwiązania, to eksperymentalne mechanizmy sztucznej inteligencji, np. konwolucyjne sieci neuronowe, diagnozują nowotwory jamy ustnej, mogą nawet je klasyfikować – od łagodnych do złośliwych. Wspomagają też wykrywanie próchnicy i schorzeń przyzębia. Proces opiera się na obliczeniach statystycznych, analizie ogromnych ilości podobnych danych diagnostycznych z innych źródeł, w końcu porównywaniu z nimi otrzymanego wcześniej obrazu, np. zdjęcia czy tomografii.

Tego typu narzędzia zdobywają coraz większą popularność m.in. jako pomoc w rozpoznawaniu zmian onkologicznych. Są próby stworzenia oprogramowania mającego przewidywać rozwój nowotworów. Duże nadzieje pokłada się w diagnozowaniu nowotworów krwi na wczesnym etapie dzięki wykorzystaniu sztucznej inteligencji. Algorytmy będą pomagały lekarzom POZ, wskazując właściwą ścieżkę diagnostyczną, na którą należy kierować pacjentów z podejrzeniem nowotworu krwi. Sztuczna inteligencja może być przydatna w personalizacji terapii.

Powstają też narzędzia wspomagające profilaktykę, choćby nowa metoda monitorowania stanu piersi, stworzona przez krakowskich naukowców, inżynierów i lekarzy. Połączyli autorską metodę parametrycznego obrazowania dynamicznego ze sztuczną inteligencją. W badaniach przedklinicznych wykazano 94-proc. czułość nowej metody.

AI wykorzystywana jest także w ortopedii do diagnostyki złamań, w patomorfologii do oceny preparatów i w projektowaniu leków.

Co-pilot

Robot Ictal jest cybernetycznym modułem zawierającym narzędzia tzw. inteligencji asystującej. To „mózg” Neuroterminala, czyli chmurowego systemu opartego na zaawansowanych algorytmach cybernetycznych i uczeniu maszynowym. Razem tworzą system wspomagający pracę epileptologów. Robot składa się z trzech powiązanych ze sobą części: „e-diagnoza” – rozpoznaje typy napadów padaczkowych, „e-terapia” – dobiera leczenie farmakologiczne, „IctalRemedy” – obserwuje zmiany stanu pacjenta objętego opieką w systemie Neuroterminal.

W styczniu 2023 r. w Tarnowie pomocnikiem lekarza był robot kręgosłupowy MazorX ze sztuczną inteligencją. Chirurg zaplanował operację w aplikacji komputerowej i na wirtualnym modelu kręgosłupa konkretnego pacjenta, stworzonym na podstawie tomografii komputerowej. Umieścił wirtualnie w kręgach śruby i implanty, i tak zaplanowaną operację wgrał do pamięci robota. Robot ustawił ramię nad wytyczonymi celami w kręgosłupie. Przez prowadnicę tego ramienia chirurg nawiercił otwory pod śruby i wkręcił je bez obawy, że zboczy z celu; nie pozwoliłaby na to prowadnica.

Roboty Ictal i MazorX to przykłady rozwiązań typu co-pilot. Nie zdejmują odpowiedzialności z lekarza, ale są pomocne, przyspieszają pewne procesy. Jednak w dalszym ciągu stoi za nimi człowiek. I on decyduje. Zdaniem Łukasza Krause rozwój AI w medycynie pójdzie właśnie w tym kierunku, choć kwestii wymagających uregulowania będzie przybywać: – W kontekście rozwoju telemedycyny oraz obsługi pacjentów czekają nas nie tylko zmiany o charakterze prawnym i dyskusja o wartościach etycznych, ale też wypracowanie nowego modelu współpracy z lekarzem. Na to potrzeba czasu, ale ten proces już trwa. Nie da się dzisiaj jednoznacznie odpowiedzieć, co nastąpi za kilka lat. Ścieżek rozwoju jest bardzo dużo, a wariantów i możliwości przybywa z każdym dniem.

Co z tym chatGPT?

Medycyna będzie testować i wdrażać różne rozwiązania. Musi podążać za rozwojem technicznym. Jednak wygadany chat bot nie zastąpi lekarza. Może się za to przysłużyć szeroko rozumianej profilaktyce i edukacji pacjenta.

– Implementacja AI do wyszukiwarek mogłaby być wsparciem edukacyjnym i profilaktycznym dla pacjentów. Mechanizm, obserwując naszą historię wyszukiwania, w której pojawiają się hasła „ból zęba”, „jak samemu wyrwać ząb?”, „silne tabletki przeciwbólowe”, mógłby sugerować szybsze umówienie się na wizytę i nawet podsunąć najbliższy termin w dogodnej lokalizacji. „Ból zęba to znak, że próchnica jest zaawansowana. Sam nie ustąpi. Umówiłem Cię do dentysty na najbliższy termin” – tak mógłby brzmieć komunikat troskliwej AI – komentuje wyniki testu chatGPT w zakresie wiedzy o próchnicy lek. dent. Jacek Czochrowski ze Stomatologia Medicover – Prosta.

Badacze z Massachusetts General Hospital i AnsibleHealth uważają, że w przyszłości chatGPT i inne generatywne modele konwersacyjne ułatwią szkolenie przyszłych lekarzy, z kolei tłumaczenie wyników medycznych na język bardziej zrozumiały dla pacjentów za pomocą chatGPT – to projekt, który AnsibleHealth już realizuje.1

Dr Piotr Bilski widzi dużą przestrzeń dla AI w medycynie: – Wszelkie działania człowieka można do pewnego stopnia wspomagać albo go w nich zastępować. Przykładowo w badaniach klinicznych, w których robione są testy, potrzebni są laboranci, ktoś, kto pisze, analizuje obrazy mikroskopowe itd. Automat bez trudu sobie z tym poradzi. Innymi słowy, może automatycznie wykrywać poszczególne krwinki, sprawdzać, czy występują objawy np. raka. Myślę, że to wdzięczne zastosowanie dla sztucznej inteligencji już teraz, bo jest bezpieczne. 

1 Cyfryzacja zdrowia w interesie społecznym. Raport 2023, Okręgowa Izba Lekarska w Warszawie, red. M. Libura, T. Imiela, D. Głód-Śliwińska.

Forum dyskusyjne - napisz komentarz

Musisz się zalogować, aby móc dodać komentarz.

Archiwum

Okręgowa Izba Lekarska w Warszawie im. prof. Jana Nielubowicza