Искусственный интеллект сегодня повсюду, в том числе и в медицине. Но не стоит представлять себе роботов в больничных коридорах (хотя и такое уже есть) или компьютеры, принимающие важнейшие решения. Реальность ИИ в медицине практичнее и более персонализирована.
Искусственный интеллект не заменит вашего врача. Ни чат-бот, ни большая языковая модель (LLM) не могут заменить квалифицированную медицинскую помощь. Вместо этого ИИ предоставляет медицинским работникам инструменты для заботы о пациентах, и это может существенно улучшить ваше самочувствие.
Например, ИИ в кардиологии повышает скорость, масштаб и чувствительность. Использование ИИ-диагностики сердца несёт большой потенциал, потому что выявление симптомов часто запаздывает. Такие болезни, как атеросклероз или фибрилляция предсердий, порой остаются незамеченными до тех пор, пока не достигнут опасной стадии.
Общие симптомы сердечно-сосудистых заболеваний накладываются на другие состояния, из-за чего диагноз не ставится до критического момента — особенно у молодых. Традиционные ЭКГ и эхокардиограмма, если подключать к ним ИИ, помогают быстрее выявить раннюю симптоматику. Вот как работает ИИ в кардиологии сегодня, и что это может значить именно для вас.
Анализ ЭКГ: ИИ для электрокардиограммы
Модели искусственного интеллекта уже продемонстрировали высокую точность при интерпретации ЭКГ с распознаванием паттернов. Это позволяет на ранней стадии выявлять:
- Фибрилляцию предсердий даже при синусовом ритме.
- Желудочковые аритмии.
- «Тихие» инфаркты миокарда.
- Тонкие паттерны структурных заболеваний сердца.
ИИ и интерпретация результатов эхокардиографии (ЭхоКГ)
Искусственный интеллект улучшает анализ данных ультразвукового исследования сердца. И произошло это за счёт следующих улучшений:
- Автоматического измерения показателей сердечной деятельности (например, фракции выброса, движения стенок).
- Выявления увеличения камер или нарушения работы сердечных клапанов.
- Снижения субъективности оценки различных специалистов.
Такие достижения особенно важны при нехватке ресурсов, когда доступ к квалифицированному врачу кардиологу ограничен, например, в небольших городах и сельских больницах.
Визуализация сердца: ИИ для КТ, МРТ, ОКТ
Поддержка ИИ в методах визуализации в кардиологии значительно повышает эффективность и позволяет:
- Выявлять ишемическую болезнь сердца на ранней стадии, анализируя наличие бляшек или воспаление артерий.
- Намного точнее выявлять фиброз, рубцевание или миокардит на МРТ сердца.
- Принимать решения в режиме реального времени во время установки стента с помощью анализа результатов ОКТ (оптической когерентной томографии).
Прогнозирование риска: ИИ в профилактике и терапии болезней сердца
Модели ИИ, обученные на крупномасштабных медицинских данных, помогают:
- Оценить риск серьёзных патологий, таких как инфаркт, инсульт или внезапная сердечная смерть, в течение 5-10 лет — как для групп населений, так и для конкретного человека.
- Включать в одну историю результаты анализов и исследований, данные об образе жизни и даже генетическую предрасположенность для индивидуального подхода. То есть оценивать сразу все особенности вашего здоровья и поведения.
- Определять приоритеты для каждого пациента в профилактике и/или лечении.
Доказанные преимущества ИИ в диагностике сердечных заболеваний для специалистов
ИИ в кардиологии способен выявить скрытые признаки сердечной дисфункции до появления первых симптомов — это особенно важно, так как ранние признаки нарушений работы сердца часто маскируются под другие проблемы.
Пример: эксперты из клиники Майо протестировали модель глубокого обучения на обычных ЭКГ в 12 отведениях для выявления бессимптомной дисфункции левого желудочка, достигнув колоссального значения AUC 0,93. Это нарушение часто не выявляется даже при регулярных обследованиях.
А в России в Сеченовском университете специалисты создали ИИ систему для раннего выявления сердечной недостаточности по одноканальной ЭКГ и пульсовой волне.
Модели с ИИ сегодня могут сравниться или даже превзойти опытных клиницистов при интерпретации сложных данных, таких как ЭКГ и эхокардиограммы.
Пример: Стэндфордская модель с ИИ в исследовании предсказывала фракцию выброса по данным эхокардиограмм с точностью, аналогичной точности сертифицированных кардиологов, достигая коэффициента Пирсона > 0,95.
Искусственный интеллект сокращает время, необходимое для оценки данных, и позволяет врачам сосредоточиться на принятии важных решений.
Например, в клинике Майо ЭКГ-скрининг с ИИ позволяет выявить потенциальную сердечную дисфункцию за считанные секунды.
Машинное обучение помогает прогнозировать вероятность будущих нарушений, анализируя крупномасштабные наборы данных о пациентах.
Пример: модели экспертов из Университета Ноттингема, обученные на данных Биобанка Великобритании, ещё в 2017 году превзошли традиционные инструменты, такие как Фрамингемская шкала риска, в прогнозировании 5-летней смертности от сердечно-сосудистых катастроф.
Инструменты искусственного интеллекта позволяют проводить диагностику удалённо или в условиях ограниченных ресурсов.
Пример: уже существуют векторкардиографические системы на базе искусственного интеллекта, которые способны предложить неинвазивный скрининг через интернет и мобильные устройства — без использования ультразвука или КТ/МРТ.
А учёные из Института персонализированной кардиологии Сеченовского университета создали и подтвердили эффективность ИИ-анализа голоса человека, который с точностью 81=90% указывает на риск кардиометаболических заболеваний по биомаркерам голоса и, что особенно важно, речи на русском языке.
«Искусственный интеллект — это уже не эксперимент», — говорит Бен Шахшахани, главный специалист по ИИ в клинике Кливленда. — «Это реальный, масштабируемый инструмент, который может поддерживать пациентов, поставщиков медицинских услуг и системы здравоохранения — улучшая результаты лечения, снижая стресс для лиц, осуществляющих уход, и делая медицинскую помощь более доступной и эффективной для всех участников процесса».
Как ИИ в медицине помогает улучшить ваше здоровье
Искусственный интеллект уже используется в больницах, и речь не о чат-ботах. Вот несколько способов, которыми он может помочь врачам оказывать помощь на более высоком уровне.
Более точные диагнозы
Точное прочтение рентгеновских снимков, МРТ, КТ, УЗИ и других диагностических изображений имеет решающее значение для лечения. А некоторые инструменты ИИ способны увидеть ранние признаки проблемы, которые легко пропустить даже опытному специалисту.
Это особенно полезно при таких обследованиях, как маммография, где небольшие изменения могут сигнализировать о ранней стадии рака молочной железы.
Кроме описанных выше примеров в кардиологии, ИИ особенно полезен в следующих ситуациях:
- Оценка изображений для выявления переломов костей, аневризмы головного мозга и других подозрительных состояний.
- Оценка динамики роста подозрительных узлов и образований для выявления рака.
Быстрая помощь в экстренных случаях
В неотложных ситуациях, таких как инсульт, инфаркт или лёгочная эмболия, каждая минута имеет решающее значение. Программы с ИИ способны анализировать изображения в момент получения. И если у человека закупорен кровеносный сосуд, ИИ может немедленно это отметить и оповестить бригаду.
«Мы экономим драгоценное время, используя ИИ в качестве первого и самого быстрого агента для сортировки изображений», — говорит врач-радиолог Пао Чен. — «Искусственный интеллект обеспечивает нам дополнительное время, необходимое в те моменты, когда каждая секунда на счету».
Отслеживание изменений в состоянии здоровья
Искусственный интеллект помогает взглянуть на ситуацию в целом и принимать более обоснованные решения о лечении. В этой стратегии есть два направления — медицинские программы ИИ в клиниках и умные гаджеты, которые используются повсеместно.
Раньше диагностика фибрилляции предсердий часто имела спорадический характер — если признаки проявлялись во время обследования у врача. Но теперь всё меняется.
Почему фибрилляция предсердий — это опасный диагноз, который важно поставить вовремя?
Фибрилляция предсердий также известна под названием «мерцательная аритмия», и статистически она выявляется у каждого третьего человека.
Недавно учёные из Ольборгского университета выяснили, что у 2-х из 5 человек с этим диагнозом возникнет сердечная недостаточность. У одного из 5-ти — инсульт (особенно если больной — мужчина).
Это в два раза превышает «обычные» риски инсульта и в четыре раза — риски инфаркта без мерцательной аритмии. Помощь ИИ в диагностике этой патологии действительно способна спасать жизни миллионов людей!
Многие умные часы и фитнес-браслеты оснащены функциями обнаружения фибрилляции предсердий на основе ИИ. Часы используют встроенные датчики для непрерывного мониторинга частоты и ритма сердечных сокращений пользователя, а в фоновом режиме работают алгоритмы выявления нерегулярного сердцебиения. Это значит, что у кардиологов появляется доступ к долгосрочным данным вместо нескольких минут на приёме, и вовремя обнаружить мерцательную аритмию.
В исследовании учёных из больницы Бартс выяснилось, что «умные часы» способны значительно сократить количество повторных госпитализаций, улучшить качество жизни и выявить больше потенциально смертельных сердечных приступов, чем стандартное лечение.
Доктор Никил Алували, кардиолог из больницы Бартса и ведущий автор исследования, говорит: «Мы доказали: предоставляя пациентам возможность отслеживать своё состояние дома, мы сокращаем количество незапланированных визитов в больницу, а также быстрее выявляем повторяющиеся симптомы».
В России также есть медицинские изделия с ИИ в области кардиологии с регистрационными удостоверениями: первое такое устройство анализирует ЭКГ в режиме реального времени и точно определяет жизненно опасные патологии для своевременной помощи.
Исследования также показали, что сертифицированные «умные часы» способны с высокой степенью точности выявлять фибрилляцию предсердий, побуждая пользователя обратиться к врачу.
Персонализация лечения
ИИ интеллект также открывает новые возможности для разработки индивидуальных планов лечения с учетом именно ваших потребностей.
Традиционно врачи полагаются на результаты анализов и опыт хирурга, чтобы решить, будет ли пациенту полезна операция. Но часто непросто определить, кому какой хирургический метод подойдёт лучше всего.
Теперь ИИ может анализировать огромные массивы данных — от ЭКГ до генетических профилей — и разрабатывать персонализированные планы лечения, основанные на том, что уже помогало аналогичным пациентам.
Искусственный интеллект способен сделать здравоохранение умнее и безопаснее. Доктор Шахшахани считает, что «самые большие прорывы в будущем произойдут благодаря персонализированной медицине и профилактике, основанным на ИИ».
Имея доступ ко всему, от генетики до данных умных часов, ИИ может помочь определить, какие методы лечения наиболее эффективны, и выявить проблемы на ранней стадии. «Человек не может усвоить всю эту информацию за раз», — подчёркивает врач. — «Но именно это хорошо умеет делать искусственный интеллект — просеивать данные за годы и определять самое важно для конкретного пациента».
Чат-боты и ваше здоровье: стоит ли верить?
Всемирная организация здравоохранения и другие организации рекомендуют проявлять осторожность при использовании больших языковых моделей (тип ИИ, используемый на таких платформах, как ChatGPT, Gemini и Perplexity). Они не предназначены для медицинских консультаций и часто «галлюцинируют» и даже врут, а значит, могут навредить советами.
Хотя есть данные о новых разработках языковых моделей специально для врачей, и некоторые модели успешно «сдают экзамены», даже такие системы не предназначены и не одобрены для медицинского использования неспециалистами. Они — только для внутреннего пользования!
Обычные и доступные всем языковые ИИ-модели сканируют общедоступную информацию, а не вашу личную историю болезни. Всегда обращайтесь со своими опасениями к врачу. Он сможет оценить ситуацию в целом, принять безопасные и обоснованные решения.
Ваши врачи — по-прежнему безусловно лучший и наиболее надёжный источник информации о медицинской помощи. Но сегодня искусственный интеллект позволяет им сосредоточиться на том, что у людей получается лучше всего: узнать вас, понять и принимать обоснованные решения вместе с вами.
Заменит ли ИИ врачей в будущем?
Есть предположения, что в конечном итоге ИИ заменит врачей, особенно в таких областях, как радиология, патология и дерматология, где диагностические возможности ИИ могут сравняться или даже превзойти возможности человека. Однако исследования показывают, что сотрудничество врача и машины — это лучше, чем каждый из них по отдельности.
Так что вряд ли ИИ полностью заменит врачей, по крайней мере, в ближайшее время. Человеческий фактор в медицине, включая эмпатию, сострадание, критическое мышление и принятие сложных решений, имеет огромную ценность и выходит за рамками диагностики и назначений таблеток.
Таким образом, вместо полной замены врачей, ИИ, скорее всего, расширит возможности медицинской практики, а врачи будут использовать технологии для улучшения помощи — что мы только приветствуем!
О том, как ещё технологии помогают здоровью, читайте в статье «Робот vs врач-человек: может ли ИИ заменить вашего врача?».
