Благодаря современным научно-технологическим достижениям искусственный интеллект стал незаменимым инструментом врача, облегчающим и ускоряющим его труд.
Сегодня программы, системы и приложения с искусственным интеллектом (ИИ) регистрируются как медицинские изделия. Это значит, что к ним предъявляются особые требования, и они точно так же, как и другая медтехника, проходят необходимые испытания, прежде чем войдут в широкое применение.
На сегодняшний день даже испытания медицинских систем с искусственным интеллектом проводятся по ГОСТу, кроме того, ведущие российские компании-разработчики «умных» решений для здоровья договорились чтить этический кодекс, руководствуясь принципами честного и открытого поведения в разработке, испытании и внедрении продукции, использующей ИИ. А чтобы информировать пациентов, что с ними будет работать «умный» помощник врача (программа), для систем на основе ИИ в России предложили ввести маркировку.
Материал сетевого издания “Фарммедпром” расскажет о том, для чего используется искусственный интеллект в сфере здравоохранения.
Борьба с ковидом
В первую очередь, с его помощью существенно ускоряется обработка медицинских изображений, таких как снимки рентгена, компьютерной и магнитно-резонансной томографии. Это помогает врачу быстрее поставить диагноз. Насколько это может быть ценно, в полной мере показала пандемия коронавирусной инфекции. С самого ее начала в Москве начали внедрять «умные» системы для оценки результатов КТ-легких для того, чтобы как можно быстрее выявлять больных COVID-19 и оказать им необходимую помощь. И в этом медикам помог искусственный интеллект.
Помогает ИИ не только с диагностикой, но и с лечением ковида. Российским ученым удалось научить компьютерную программу управлять работой аппаратов ИВЛ, обеспечивавших кислородом больных, которые не могли дышать самостоятельно. Специалисты Национального ядерного университета «МИФИ» (НИЯУ МИФИ) по заказу госкорпорации «Росатом» начали создавать комплекс интеллектуального управления аппаратами искусственной вентиляции легких» (КИУИВЛ). Его задача — непрерывно и автоматически подбирать оптимальные режимы в изменяющихся условиях вентиляции с учетом текущего состояния пациента. Это существенно облегчает труд медперсонала, особенно в условиях большого наплыва пациентов. Интегрировать комплекс разработчики планируют с медицинским оборудованием одного из крупнейших отечественных производителей аппаратов ИВЛ – компании Хирана+.
Помощь в постановке диагноза
Сегодня нейросети в столичных клиниках анализируют снимки КТ грудной клетки уже на девять патологий одновременно. Программа помогает врачам видеть признаки рака легкого, коронавирусной инфекции, остеопороза позвоночника, аневризмы грудного отдела аорты, легочной гипертензии (повышенного давления), гидроторакса, ишемической болезни сердца по степени кальцификации коронарных артерий и объему паракардиального жира, а также эмфиземы легких.
Алгоритмы подсвечивают цветовыми подсказками области возможных патологий на снимке, делают измерения, представляющие для медиков клиническую ценность при постановке диагноза, и составляют описание. Технологии компьютерного зрения могут увидеть патологии на самой ранней стадии, когда они еще незаметны человеческому глазу. А ранее выявление увеличивает шансы на успех лечения.
Что касается обследования всего организма в целом, то сегодня технологии компьютерного зрения на основе искусственного интеллекта диагностируют заболевания во время лучевых исследований уже по 19 направлениям, а к концу года их будет более 50, как сообщил мэр Москвы Сергей Собянин. В списке диагнозов, которые помогают ставить умные системы, рак груди, инсульт, образования надпочечников, сколиоз, артроз коленного сустава, стеноз позвоночного канала, протрузии и грыжи позвоночных дисков и даже плоскостопие.
Но работа медицинских систем искусственного интеллекта не ограничивается только обработкой рентгеновских изображений. К примеру, ученые из Волгограда разработали программу, которая может определить риск осложнений в родах. В Якутии создали умный сервис для выявления риска развития рака «Онкопоиск» и программу обработки и анализа медицинских изображений Sciberia. К первому апреля 2023 года эти разработки должны получить статус медицинских изделий и начать широко применяться в клинической практике.
Также с помощью «умных» компьютерных технологий врачи могут быстрее увидеть предрасположенность к тяжелым и редким (орфанным) болезням у детей. Такую разработку создали ученые МФТИ в рамках проекта iPavlov. Система анализирует медкарты детей до 7 лет и предупреждает врача о возможных рисках. В таких случаях своевременно поставленный диагноз и начатое вовремя лечение могут спасти жизнь.
Кроме того, сегодня в России уже создаются программы, которые заранее предупреждают о надвигающемся приступе эпилепсии, находят признаки психических отклонений в текстовых сообщениях и даже могут отличить звук ковидного кашля от вызванного другими причинами.
Вклад в разработку лекарств
Еще одна большая область применения компьютерных технологий — это создание новых лекарств, включая вакцины. ИИ применяют стадии разработки будущего состава препарата, при расчёте его иммуногенных свойств. В дальнейшем эти препараты, точно так же, как и другие проходят все необходимые клинические исследования перед регистрацией.
Ученые AIRI создали открытый инструмент под названием SEMA на основе искусственного интеллекта. Программа помогает биологам и иммунологам в разработке вакцин и терапевтических препаратов на основе антител. Она подсказывает разработчикам, где находятся наиболее вероятные участки связывания антител с белками вирусов и бактерий, в том числе, с S-белком коронавируса SARS-CoV-2. Также система помогает оценить их эффективность для различных штаммов вируса. Это существенно ускоряет выход новых препаратов. Интересно, что SEMA помогала разработчикам российской вакцины «Спутник V» создать более эффективное обновление для борьбы с актуальными штаммами «дельта» и «омикрон».
Помимо вакцин, искусственный интеллект участвует в разработке различных инновационных препаратов. Специальную платформу для этого создали специалисты Сколтеха, МГУ и НТУ «Сириус», ее назвали Syntelly. Осенью разработку начали тестировать, а ведущие научные учреждения страны уже получили к ней бесплатный доступ. Основное ее преимущество — возможность существенного ускорения разработки абсолютно новых лекарств, которая в норме может занять до десяти лет.
Еще одним примером успешного создания нового лекарства при помощи компьютерных технологий служит разработка препарата от желтой лихорадки — смертельно опасной тропической болезни. Искусственный интеллект помог ученым Федерального исследовательского центра биотехнологии РАН отобрать пять наиболее перспективных молекул-кандидатов, которые перешли на этап дальнейших исследований. По словам разработчиков, есть шанс, что у них получится совершенно новая группа препаратов для борьбы с опасным заболеванием.
Искусственный интеллект как перспективное поле для развития
Сегодня на искусственный интеллект в медицине возлагают большие надежды. Подсчитано, что только за 2021 год он принес российскому здравоохранению дополнительный доход на сумму более 13 млрд рублей, притом, что его использовали только 16% компаний, работающих в сфере медицины. Задача умных систем — не заменить врача полностью, а разгрузить его и помочь там, где это возможно.
