Поточна версія на 16:28, 30 листопада 2018

Тема статті

Штучний інтелект у медицині

Опис

Штучний інтелект — це новітні IT-технології зі створення інтелектуальних машин, комп`ютерних програм, здатних виконувати особливі функції.

Актуальність впровадження штучного інтелекту в медицині зростає з кожним роком. Згідно дослідженням, використання АІ в медицині здатне збільшити валовий прибуток компанії в сфері охорони здоров`я. В 2016 році частина європейського ринку AI була оцінена в 270$ млн. За оцінками BIS Research, до 2025 року загальний ринок АІ в сфері охорони здоров`я буде дорівнювати $28 млрд при CAGR більше 45,1%, а ринок АІ для медичної візуалізації і діагностики— $2,5 млрд. Сьогодні на практиці медицина використовує штучний інтелект в якості електронного асистента, для проведення моніторингу, віртуалізації даних, програмних рішень для медичних закладів.

Як застосовують AI в медицині за кордоном

За кордоном використання АІ досягло високого рівня. За останні 5 років було успішно реалізовано безліч проектів, серед яких:

Система моніторингу пацієнтів від Qventus дозволяє відстежувати кожен крок пацієнта від запису в реєстратурі до виписки із стаціонару; Можливість вибору індивідуального лікування, реалізовано компанією з Японії Fronteo Healthcared в системі KIBIT; Електронний асистент від Bright.md допомагає швидко знайти різну інформацію для лікаря та медичного персоналу про пацієнтів; Карманний кардіолог від AliveCor. Мобільний додаток, який може обробляти дані датчика для зняття кардіограм в будь-яких умовах. AI розшифровує дані пацієнта, в разі небезпеки інфаркту - завчасно приходить сповіщення про те, що необхідно звернутися до лікаря. Ізраїльський стартап MedyMatch Technology продемонстрував систему на базі ШІ, метою якої є виявлення точного діагнозу інсульту. Система в режимі реального часу порівнює знімок мозку пацієнта з сотнями інших, які знаходяться в хмарному сховищі. Які рішення по розробці AI в медицині пропонують в Україні?

Лідерами українського ринку з розробок штучного інтелекту в області медицини, є найбільші IT-компанії України.

Серед видатних розробок найбільш вражаюче демонструють приклади штучного інтелекту з інтелектуальними рішеннями для лікарень и закладів охорони здоров`я:

SoftServe - створили систему healthcare, яка направлена на захист здоров`я та поліпшення медичного обслуговування; Еверест- компанія, яка створила сервіс віртуалізації даних для клініки «Добробут»; Ciklum - відома впровадженням кардіомонітора для оснащення дитячого кардіологічного центру, розробки компанії відзначені престижною премією в світі; GlobalLogic - займається розробкою медичного оснащення і програмних продуктів на основі сучасних інновацій в сфері штучного інтелекту; DataArt - впровадила электронні медичні картки та систему контролю за роботою лабораторій. Представлені розробки з використання технології AI дозволяють забезпечувати якісно новий рівень медицини. Сучасний сервіс значно збільшує також рівень медичного обслуговування людей. Розробка сучасних програмних продуктів полегшує роботу лікарів і медичного персоналу, перекладає монотонну рутинну роботу по обліку та моніторингу на новітню комп`ютерну техніку. Інтелектуальна медицина на практиці: деякі технології із застосуванням AI, які вже полегшили життя лікарям і пацієнтам

На сьогоднішній день багато інновацій в сфері інтелектуального інжинірингу все ще залишаються за межами реальної практики і не набули широкого поширення – не всі готові до унікальних впроваджень із різних причин.

Проте, на ринку медпослуг вже працюють деякі діагностичні та моніторингові програми для смартфонів на базі AI, що демонструють високоякісний результат.

Наприклад, у США і деяких інших країнах застосовується програмний додаток для смартфонів і планшетів, який обробляє цифрові зображення вушного каналу й одразу відправляє їх лікарю для діагностики можливої інфекції. Аналогічні програми існують для вимірювання серцевого ритму та інших важливих життєвих показників.

Активно розробляються і тестуються новаторські онлайн-послуги, за допомогою яких можна без участі лікаря оцінити цифрові фото різних дерматологічних захворювань і стан шкіри пацієнта в цілому, після чого вердикт виноситься на розгляд медикам. Забір необхідних аналізів також може проходити за допомогою застосування робототехніки.

Один престижний галузевий конкурс пропонував мільйони доларів будь-якій команді інженерів-новаторів, яка розробить універсальний «трикодер» – зручний для споживача пристрій, здатний діагностувати 13 станів здоров’я і вимірювати п’ять життєво важливих симптомів без втручання медичних працівників. Проект отримав назву «Trek-esque». Не так давно організаторам конкурсу таки вдалося зібрати плоди такого експерименту: технологи змогли створити пристрої, які базувалися на даних, створених історіями самих пацієнтів і лікарів. Пристрої забезпечені спеціальними «розумними» давачами, обробляють отримані зображення і тестують біомаркери – для оцінки життєво важливих показників пацієнта (насичення киснем, частота дихання і кров’яний тиск, а також стан здоров’я, включаючи вірогідність апное під час сну, ХОХЛ і пневмонію).

Сьогодні ці пристрої активно тестуються і їх не варто недооцінювати. «Трикодер» і подібні йому девайси – унікальні, не дивлячись на те, що принцип їх роботи будується не зовсім на базі AI. Головне, що технології здатні самостійно виконувати завдання, які раніше були обмежені людським фактором і сферою охорони здоров’я в цілому.

Зручні «розумні» інструменти можуть замінити і звичайну роботу лікарів первинної медико-санітарної допомоги, звільнивши їм час для більш складного догляду за пацієнтами. З цією метою розробляються спеціальні онлайн-програми, які збирають дані про хвороби, відстежують динаміку лікування і складають графік і план подальшого догляду за пацієнтом, виключаючи для лікаря необхідність відвідування офісу.

Згідно з опитуванням медиків в рамках досліджень HRI 2017 року, 42% лікарів США підтвердили свою готовність призначати ліки на основі результатів діагностичних технологій, орієнтованих на споживача, і заявили про свою довіру інноваційним можливостям.

Широке застосування систем AI, в свою чергу, може істотно зменшити фінансові ресурси – і для пацієнтів, і безпосередньо ті, що витрачаються конкретно на саму сферу охорони здоров’я. Так, наприклад, дослідники, які розробляють тестуючий пристрій для отоларингології, припускають, що технологія дозволить виключити 780 000 відвідувань (!) профільного лікаря на рік, в результаті чого щорічно буде заощаджуватися близько 95 млн. доларів.

Споживачі готові

На сьогоднішній день питання згоди пацієнтів контактувати з розумною машиною, а не особисто з лікарем, носить більш спекулятивний, аніж сумнівний характер. За даними численних опитувань споживачів розвинених країн світу, більше 40% з них готові співпрацювати з пристроями і навіть вважають діагностування за їх допомогою більш точним і інформативним.

Майже 59% споживачів США сказали, що схильні розглядати можливість використання, наприклад, домашнього тесту для горла при лікуванні ангіни або вірусних захворювань глотки і гортані. Майже 55% говорять те саме про незначні захворюваннях шкіри. І 47% віддали б перевагу використанню вище згаданого онлайн-додатку для смартфона з метою діагностування можливої інфекції вуха.

Жителі інших країн ще менш категоричні й відкриті до інновацій в медицині. У недавньому опитуванні 12 000 чоловік із 12 різних держав заявили про свою готовність проміняти лікарів на технології AI і робототехніку. Від фітнес-конмалтингу до косметичної хірургії – споживачі всіх демографічних груп у глобальному масштабі виявили бажання розглянути і спробувати на практиці нетрадиційні варіанти діагностування, лікування та ведення пацієнта.

Наприклад, 94% опитаних у Нігерії, 85% у Туреччині, 41% у Німеччині та 39% у Великобританії готові говорити і взаємодіяти з пристроєм, платформою або роботом, керованим AI, який може відповідати на питання, що стосуються здоров’я, а також виконувати тести і ставити діагнози на їх основі, після чого адмініструвати лікування. Зокрема, споживачі найбільш охоче готові отримувати чотири типи послуг від технологій, керованих AI: моніторинг серця, контроль ритму серцебиття, консультації з фітнесу, а також діагностування крові.

Багато з опитаних – 73% респондентів Нігерії, 66% респондентів Туреччини, 62% респондентів Південної Африки і 36% респондентів Великобританії – погодилися б на незначні хірургічні процедури, що виконуються роботом, виключивши ризики так званого «людського фактору».

Такі цифри демонструють зростаючий інтерес споживачів до інноваційних послуг у сфері охорони здоров’я і показують готовність ринку до можливостей AI.

Консалтингова фірма Frost & Sullivan прогнозує, що в усьому світі ринок розумних технологій для охорони здоров’я збільшиться на 40% вже до 2021 року, в результаті чого витрати на інновації тільки в США зростуть з 633,8 млн.дол. до 6,66 млрд. дол. Лише в 2017 році кількість успішних угод з установки і впровадження відповідного устаткування у сфері медицини досягло семи десятків.

Плюс без мінуса

При правильній роботі з даними, їх високоякісній точній обробці, аналізі та прогнозуванні вся нині накопичена медична інформація здатна радикально трансформувати галузь охорони здоров’я. Якщо ж ця інформація продовжить накопичуватися в тому вигляді, в якому вона зберігається і використовується зараз, – прогресу не буде, стверджують експерти.

Саме тому сьогодні вже існує безліч стартап-компаній, які посилено намагаються вирішити задачу створення для медичного середовища платформи даних. Це допоможе структурувати всі накопичені знання і практики й адаптувати їх до роботи з новими технологіями і сучасними ринковими моделями.

Інтеграція інновацій з підтримкою AI на ринку охорони здоров’я багато в чому залежить від масштабів впровадження цих технологій. Безумовно, пропонуватися кожному споживачеві тільки тому, що ці технології існують, – вони не будуть. Але вони повинні працювати на спрощення багатьох завдань. Так, на впровадження пристроїв із підтримкою AI потрібні інвестиції й відчутні фінансові вливання, але суспільство вже стоїть на порозі усвідомлення доцільності таких витрат. Адже нові технології фактично не тільки поліпшать медичне обслуговування, а й згодом скоротять ці витрати на довгострокову перспективу.

Шлях до введення моделі самообслуговування, орієнтованої на споживача, персоналізованої моделі надання медичної допомоги, яка базується на штучному інтелекті, ймовірно, буде тернистим – за рахунок спекуляцій на цю тему. Але з кожним роком статистика, що показує прихильність суспільства до систем AI, зростає, і питання впровадження розумних машин у медицині – це всього лише питання часу. Штучний інтелект у медицині: комп'ютер знає, що з вами не так Сьогодні багато технологій створюються на базі штучного інтелекту. Медицина не лишилась осторонь цих тенденцій. Можливості застосування для діагностики й лікування досить різноманітні, а іноді справді курйозні. Помилок припускаються всі. Але в деяких галузях помилкові рішення - вкрай небезпечні. Приміром, хибний діагноз у медицині може виявитися фатальним. І тут на допомогу людям приходять машини: у майбутньому завдяки широкому застосуванню штучного інтелекту кількість помилкових діагнозів та й взагалі помилок у сфері охорони здоров'я має істотно скоротитися.

Зараз багато досвідчених медиків досить скептично оцінюють можливості застосування штучного інтелекту в лікарнях та клініках і критикують це. Попри таке негативне ставлення, дослідники в багатьох лабораторіях, розташованих у різних куточках планети, намагаються з'ясувати перспективи подальшого застосування штучного інтелекту в медицині. А таких можливостей, як виявилося, немало.

Винюхати хворобу

Під час дихання людини виділяється чимало речовин, котрі можуть сприяти виявленню багатьох хвороб. Річ у тім, що людський ніс не настільки чутливий, щоб відчути силенну кількість усіляких сполук, що виділяються під час дихання. Тож британські вчені розробили технологію із застосуванням штучного інтелекту, чутливішу за ніс людини.

Головний принцип полягає в застосуванні різних датчиків. На основі отриманих результатів машинний інтелект створює тривимірну графіку. Приміром, деякі молекули, котрі виділяються разом з повітрям із людського організму, вказують на те, що людина хвора на рак. Датчики можуть виявити це небезпечне захворювання на ранній стадії. Крім того, вони досить швидко навчаються. Завдяки тому, що комп'ютери зберігають дані аналізів багатьох пацієнтів та порівнюють їх з висновком медиків, вони можуть завжди дедалі більш безпомилково діагностувати пацієнтів. Заміна психотерапевта?

Тим, хто планує відвідати психотерапевта, іноді потрібне надлюдське терпіння. Нерідко величезні черги до лікаря, - коли чекати призначеного візиту доводиться місяцями, - просто унеможливлюють отримання швидкої допомоги тим, хто її потребує. Тож у таких випадках штучний інтелект має тимчасового замінити роль людини-терапевта.

В основу цієї технології лягла когнітивна теорія поведінки. Мається на увазі, що пацієнти з симптомами депресії можуть спілкуватися з чат-ботом, яким керує штучний інтелект. Той запитує про самопочуття, дає поради, як пацієнтові впоратися зі своїми проблемами. Головне, що в будь-який час доби завжди зможе поспілкуватися з пацієнтом. Проведене дослідження за участю студентів одного з американських коледжів показало зменшення кількості випадків депресії після регулярного спілкування з чат-ботами.

Блог до проекту

https://marinases.blogspot.com/

Мультимедійна презентація

[[1]]

Календар подій проекту:

посилання на розклад роботи у проекті

Опитування до проекту

[[2]](посилання на опитування)

Фотоальбом до проекту

[[3]] (посилання на альбом)

Спілкування між учасниками проекту

• Чат
• Форум
• Спільнота на базі соціальних мереж
• Skype
• Telegram
• Viber
• Wiki-сторінка
• Сайт
• .....

Інформаційні ресурси

Друковані джерела

1. ...
2. ...
3. ...

Відеоматеріали

1. https://www.youtube.com/watch?v=sA2EVMd3KOU
2. https://www.youtube.com/watch?v=W6v-SztCtbw
3. https://www.youtube.com/watch?v=hjEQNy2k22M

Електронні ресурси

1. https://www.dw.com/uk/%D1%88%D1%82%D1%83%D1%87%D0%BD%D0%B8%D0%B9-%D1%96%D0%BD%D1%82%D0%B5%D0%BB%D0%B5%D0%BA%D1%82-%D1%83-%D0%BC%D0%B5%D0%B4%D0%B8%D1%86%D0%B8%D0%BD%D1%96-%D0%BA%D0%BE%D0%BC%D0%BF%D1%8E%D1%82%D0%B5%D1%80-%D0%B7%D0%BD%D0%B0%D1%94-%D1%89%D0%BE-%D0%B7-%D0%B2%D0%B0%D0%BC%D0%B8-%D0%BD%D0%B5-%D1%82%D0%B0%D0%BA/a-46263476

https://www.everest.ua/ai-platform/health/ai-v-medicini-sistemi-shtuchnogo-intelekt/

http://press-centr.com/ua/news/31478_Shtuchniy-intelekt-v-meditsini

Центральноукраїнський державний педагогічний університет імені Володимира Винниченка