В 2024 году влияние технологий искусственного интеллекта (ИИ) на здравоохранение будет более глубоким и масштабным, чем когда-либо прежде. В ряде зарубежных исследований было показано, что прогностические модели искусственного интеллекта со временем могут оказаться ненадежными в клинических условиях. Искусственный интеллект (ИИ) применяется во многих отраслях медицины и кажется, что его преимущества по сравнению с человеком очевидны. Альманах содержит ряд статей о применении технологий искусственного интеллекта (ИИ) в здравоохранении, в частности, в медицинской диагностике и мониторинге хронических заболеваний.
Искусственный интеллект в медицине: преображение здравоохранения в XXI веке
Искусственный интеллект и Big Data (анализ больших данных) трансформировали медицинскую сферу. Искусственный интеллект существенно улучшает точность аппаратной диагностики в медицине благодаря нескольким ключевым аспектам. Новый федеральный проект «Цифровые сервисы здравоохранения», в рамках которого предусмотрено внедрение искусственного интеллекта (ИИ) в медицину, станет частью стратегии развития этой сферы. Подкомитет «Искусственный интеллект в здравоохранении» (ПК 01). Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) выпустила новую публикацию, в которой излагаются основные принципы регулирования технологий искусственного интеллекта (ИИ) в здравоохранении.
Топ-7 прорывов в медицине в 2023 году
При этом власти призывают не использовать ИИ в медицине для обогащения отдельных организаций, но направлять усилия на улучшение качества помощи и поддержку врачей. Зачем врачам нейросети Правительство оценит готовность внедрения искусственного интеллекта во всех регионах России Пандемия COVID-19 серьезно ускорила технологический прогресс в медицине по всему миру. В результате сфера здравоохранения стала лидером по внедрению инноваций, в основном на базе искусственного интеллекта. Заместитель главы федерального минздрава Павел Пугачев отметил, что на данный момент зарегистрированы Росздравнадзором и уже применяются в больницах более 20 медицинских изделий на основе нейросетей. Кроме того, по оценкам ВОЗ, к 2030 году во всем мире ожидается дефицит порядка 10 миллионов медработников.
Спрос на высококвалифицированных специалистов растет уже сейчас. Все это говорит о необходимости освободить врачей от рутины, заполнения бумаг и медкарт пациентов.
Даже отдельные направления, такие как рентгенография, на сегодняшний день невозможно переложить на технологию и вряд ли это получится сделать в обозримом будущем. Искусственный интеллект, скорее, помощник, готовый взять на себя рутинные задачи и обработку больших массивов информации.
Есть, например, случаи, в которых опыт специалисты гораздо важнее, чем сравнение миллионов изображений. Конечно, нейтральная и даже отрицательная обратная связь от врачей встречается и даже часто, рассказывает Александр Николаевич, но такие комментарии становятся все реже, а сами врачи все активнее пользуются ИИ. Важным моментом является то, что ошибаются все. Искусственный интеллект может дать неверное определение, человек может допустить ошибку.
Ключевой фактор — найти оптимальный баланс между преимуществами врачей и искусственного интеллекта, чтобы предложить клиентом лучший стандарт проведения и описания исследования. Эффективность ИИ в реальных задачах и текущие недостатки Медицинские изделия на основе ИИ призваны упростить работу специалистам, в частности врачам, исключить ошибки из-за «человеческого фактора». С этой задачей технология справляется отлично, что подтверждается реальными отзывами директоров медицинских центров, об этом же сказал нам и Александр Николаевич. Из текущих недостатков директор «МеркуриМед» выделил сложности интеграции искусственного интеллекта с медицинской информационной системой.
Это больше относится к удобству, пользовательскому опыту, но также сказывается и на скорости работы.
Более подробную информацию об использовании файлов cookies можно найти здесь , наши правила обработки персональных данных — здесь. Продолжая пользоваться сайтом, вы подтверждаете, что были проинформированы об использовании файлов cookies сайтом НИУ ВШЭ и согласны с нашими правилами обработки персональных данных. Вы можете отключить файлы cookies в настройках Вашего браузера Принять все.
Какие возможности и проблемы есть у нейронных сетей в медицине сегодня? Нейронные сети в помощь врачам Глубокие нейронные сети DNN могут помочь в интерпретации медицинских сканов патологий, электрокардиограмм, эндоскопии. Особое внимание уделяется радиологии — использованию нейросетей для анализа рентгеновских снимков. Google использовали алгоритмы для интерпретации снимков грудной клетки, чтобы поставить 14 различных диагнозов, от пневмонии до гипертрофии сердца и коллапса легкого. DNN также способны диагностировать отдельные виды рака , переломы, кровоизлияния, ретинопатию, поражения кожи и множество других заболеваний. Алгоритмы могут улучшить работу дерматологов, кардиологов, офтальмологов и даже психотерапевтов, позволяя отслеживать развитие депрессии. Примеры применения ИИ в здравоохранении на протяжении жизни человека Проблема состоит в том, что большинство исследований и отчетов все еще существуют только в виде препринта. Они не опубликованы и не проверены рецензентами. В препринтах проверка работоспособности алгоритмов осуществляется с точки зрения точности, что еще не равно клинической эффективности. Эффективность подтверждается с помощью недешевых клинических испытаний.
1. Системы мониторинга за здоровьем
- Врачам и пациентам: как искусственный интеллект помогает в
- ИИ-революция в генной инженерии: OpenCRISPR-1 открывает новую эру в редактировании ДНК / Хабр
- Олия Артемова
- Применение искусственного интеллекта в медицине
- Собянин: искусственный интеллект станет базовой медицинской технологией в Москве
Интеллектуальный подход. 7 задач, которые решает ИИ в здравоохранении и фарме
Использование ИИ в радиологии помогает улучшить контроль качества процессов медицинской визуализации. ИИ используется для анализа медицинских изображений и выявления заболеваний или аномалий. Системы искусственного интеллекта могут обнаруживать рак, переломы костей и другие состояния точнее и быстрее, чем люди-радиологи. ИИ используется для интеграции нескольких медицинских изображений, чтобы создать полное представление об анатомии пациента. Это важно при лучевой терапии, хирургии под визуальным контролем и других медицинских процедурах.
ИИ можно использовать для автоматической идентификации и классификации поражений, опухолей и других аномалий по размеру и текстуре. ИИ можно научить распознавать закономерности на медицинских изображениях и прогнозировать прогрессирование заболевания или вероятность рецидива. ИИ может помочь рентгенологам в анализе медицинских изображений, таких как рентгеновские снимки, компьютерная томография и МРТ, для выявления аномалий и помощи в диагностике. Роль ИИ в дерматологии ИИ можно использовать для анализа изображений кожных заболеваний, таких как дерматит, рак кожи или другие поражения кожи.
ИИ можно научить классифицировать различные типы поражений кожи, такие как меланома или немеланомный рак кожи. Это может помочь повысить точность диагностики. ИИ можно использовать для разработки индивидуальных планов лечения кожных заболеваний, таких как меланома, с использованием информации о пациентах и рекомендаций, основанных на данных. ИИ может извлекать сложную количественную информацию из медицинских изображений для создания радиомикроскопических сигнатур различных видов рака.
ИИ можно использовать для анализа больших объемов данных для выявления потенциальных новых лекарств и методов лечения рака. ИИ можно использовать для разработки индивидуальных планов лечения онкологических больных. Эти персонализированные планы лечения могут быть основаны на индивидуальных факторах пациента, таких как генетическая информация и биология опухоли. Роль ИИ в кардиологии ИИ может помочь в диагностике сердечных заболеваний.
Он может анализировать данные ЭКГ для обнаружения аритмий, таких как мерцательная аритмия. ИИ можно использовать для анализа рентгенограмм грудной клетки для выявления признаков сердечных заболеваний, таких как увеличенное сердце или жидкость в легких. ИИ можно использовать для оценки риска сердечно-сосудистых заболеваний у пациента на основе таких факторов, как демографические данные, история болезни и образ жизни. На основании чего можно выявить пациентов, нуждающихся в раннем вмешательстве.
ИИ можно использовать для обнаружения и диагностики сердечных заболеваний, таких как ишемическая болезнь сердца или заболевания сердечных клапанов, путем анализа изображений с эхокардиограмм или компьютерной томографии. Раннее выявление важно для контроля и лечения сердечных заболеваний, а прогнозы на основе ИИ могут спасти жизнь. Роль ИИ в инфекционных заболеваниях ИИ может помочь в диагностике инфекционных заболеваний, идентифицируя микроорганизмы, такие как бактерии, вирусы и грибки, на основе данных секвенирования ДНК. ИИ можно использовать для прогнозирования устойчивости микроорганизмов к различным антибиотикам.
Таким образом, ИИ может помочь оптимизировать лечение и уменьшить распространение устойчивости к противомикробным препаратам. ИИ можно использовать для мониторинга распространения инфекционных заболеваний, отслеживая количество случаев заболевания и смертей. ИИ можно использовать для выявления факторов риска и потенциальных вспышек инфекционных заболеваний путем анализа больших объемов данных электронных медицинских карт. Роль ИИ в разработке лекарств ИИ можно использовать для анализа больших объемов данных из различных источников, таких как молекулярные базы данных, научная литература и клинические испытания, для определения новых мишеней для лекарств и потенциальных методов лечения.
ИИ можно использовать для разработки новых лекарств. Прогнозируя, какие химические соединения будут наиболее эффективными и наименее токсичными, ИИ может улучшить дизайн лекарств. Роль ИИ в персонализированном уходе ИИ может анализировать большие объемы данных о пациентах для выявления закономерностей, корреляций и взаимосвязей между различными переменными, такими как демографическая информация, история болезни и история лечения. Эта информация может помочь в разработке индивидуальных планов лечения.
ИИ можно использовать для определения оптимальной дозы препарата для пациента путем анализа данных о конкретном пациенте. Это может улучшить результаты лечения за счет снижения риска побочных эффектов.
Один из самых активных регионов в плане использования ИИ для анализа медицинских изображений - город Москва. Научная база столицы включает более 10,5 миллиона исследований, проанализированных с помощью сервисов искусственного интеллекта, рассказал директор Центра диагностики и телемедицины, главный внештатный специалист по лучевой и инструментальной диагностике департамента здравоохранения Москвы Юрий Васильев. Врач-рентгенолог большую часть времени что-то пишет, а не смотрит на изображение, а должно быть наоборот", - сказал он. Пока искусственный интеллект применяется в основном для анализа медицинских изображений и электронных медицинских карт Есть и другие технологии ИИ, помогающие повысить эффективность системы здравоохранения. Например, голосовые сервисы ввода данных устной речи - врач может наговаривать то, что он видит, а данные записываются в медицинскую карту уже в виде текстового сообщения.
Сервисы видеоаналитики могут следить за состоянием пациентов с ограничениями по движению, например, в реанимации и при необходимости послать сообщение на пост. Ну и, конечно, стоит отметить чат-боты, которые помогают с первичным сбором данных о пациенте в кол-центрах при записи к врачу. Она позволяет на УЗИ-аппаратах неэкспертного уровня за счет анализа данных получать то же качество, как и на УЗИ-аппаратах более высокого класса", - рассказал Павел Пугачев. Искусственный интеллект имеет большие возможности, но решать с его помощью все задачи сразу не требуется, полагают эксперты. Инвесторы, работающие в сегменте цифровой медицины, считают, что нужно фокусироваться на отдельных ключевых элементах, где ИИ сегодня действительно может помогать, отметил директор по развитию венчурного фонда НТИ под управлением Kama Flow Евгений Борисов. В первую очередь это все, что связано с ассистированием и поддержкой врачебных решений.
Ученые обнаружили в её ДНК странные повторяющиеся последовательности, но не смогли выяснить их предназначение. Бактерии производят специальные ферменты, когда пытаются бороться с вирусами.
Это помогает бороться с будущими вирусными атаками. Бактерия использует сохраненный генетический материал и производит белки Cas9, которые способны при совпадении генов с геном вируса быстро его нейтрализовать. По той же схеме, белок ищет совпадающий генетический материал и разрезает его вне зависимости от того, принадлежит он бактерии, животному или человеку. Например, в сельском хозяйстве технологию используют для изменения свойств продуктов: можно удалить из арахиса ген, который вызывает аллергическую реакцию, можно создавать необычные сорта. Ученые даже занимались созданием комаров, не способных переносить малярию.
Сможет ли ИИ давать рекомендации относительно таких сложных тем, как например, проведение эвтаназии, во многом это будет зависеть и от корректно прописанных алгоритмов нейросетей.
Если у компьютера появится возможность исполнения рекомендаций, тогда мы все окажется в огромной опасности, поэтому важнейшими являются вопросы этических и моральных устоев разработчиков, — рассуждает Ян Власов. По его мнению, именно врач и пациент должны указать максимально возможную планку для «очеловечивания» искусственного интеллекта и обозначить ту границу, где необходимо остановиться, чтобы в развитие искусственного интеллекта не имело негативных последствий от неконтролируемого применения и использовалось во благо жизни и здоровья человека. Ещё в этом разделе:.
Искусственный интеллект в медицине: главные тренды в мире
В ряде зарубежных исследований было показано, что прогностические модели искусственного интеллекта со временем могут оказаться ненадежными в клинических условиях. Компания «Интеллектуальная аналитика» проанализировала практики внедрения искусственного интеллекта в российском здравоохранении. “применение искусственного интеллекта в здравоохранении на примере анализа рентгенограмм грудной клетки”.
Искусственный интеллект и машинное обучение в медицине
Это позволяет государственным органам заранее подготовиться к возможным эпидемиям. В России работает цифровой сервис диагностики MDDC, основанный на алгоритмах нейросети: он помогает выявлять минимальные новообразования в легких менее 4 мм , а также диагностировать рак на ранней стадии. В исследовании Journal of the National Cancer Institute ученые использовали ИИ для анализа маммограмм более чем 26 000 женщин. В целом, ранняя диагностика и прогнозирование с использованием ИИ открывает новые горизонты для медицинской науки, делая возможным профилактику и оперативное лечение многих заболеваний на самых ранних стадиях. Персонализированное лечение на основе искусственного интеллекта ИИ играет важную роль в разработке персонализированных планов лечения, основанных на индивидуальных характеристиках пациента. В хирургии, роботизированные системы и ИИ уже помогают хирургам в проведении сложных операций с большей точностью и меньшими рисками для пациента. В операционной ИИ может анализировать данные в реальном времени, предоставляя хирургам ценную информацию, которая помогает в принятии решений во время операций. Другое интересное направление - персонализированная терапия на основе генетической информации: при участии ИИ медицинские учреждения могут создавать индивидуализированные планы лечения, используя генетическую информацию пациента.
Это может помочь в создании более эффективных и безопасных терапевтических планов лечения, минимизируя побочные эффекты и увеличивая шансы на успешное лечение. Алгоритмы предсказания реакции на лекарства: ИИ может анализировать большой объем данных о реакциях различных пациентов на лекарства, предсказывая, как конкретный пациент может отреагировать на определенное лекарство или терапию. Это способствует предотвращению нежелательных реакций и повышению эффективности лечения. Повышение точности и уменьшение травматизма: роботизированные хирургические системы, такие как da Vinci, используют ИИ для улучшения точности операций, уменьшения травматизма тканей и ускорения восстановления пациентов после операций. Роботы могут выполнять сложные манипуляции с высокой точностью и стабильностью. Это позволяет хирургам заранее спланировать операцию, предвидеть возможные трудности и снизить риски осложнений.
За восемь лет сотрудники компании зарегистрировали 65 патентов в медицинской отрасли, сейчас компания активно разрабатывает препараты для восстановления мышц, нормализации метаболизма глюкозы и замедления клеточного старения.
Это лишь один из нескольких десятков проектов, которые изучают химические соединения для разработки диетических и биологических пищевых добавок, а также лекарственных препаратов. А развитие искусственного интеллекта в перспективе еще больше ускорит исследования и улучшит их результативность. Согласно данным Всемирной организации здравоохранения, редкими считаются болезни с распространенностью от 1 случая на 1 000 человек до 1 случая на 200 000 человек. Концерны не слишком часто инвестируют средства в поиски лекарств от таких болезней. Время окупаемости таких исследований составит десятки лет, если они вообще когда-нибудь окупятся. Основная сложность лечения редких болезней не в синтезе лекарств и лабораторных тестированиях, а в недостатке клинических данных. Поэтому компания Healx с помощью нейросетей создает полную информационную базу 7 000 редких болезней, в которой собирает все ведомости из научных материалов, баз данных пациентов и исследований лекарств.
Созданная база помогла при разработке лекарства от синдрома Мартина-Белл. За 18 месяцев команда смогла создать препарат, который уже успешно прошел две фазы клинических исследований. Для сравнения, в обычных условиях разработка и тестирование лекарственного препарата занимает от пяти до десяти лет. При этом затраты на его создание просто на порядки меньше классических. В части поиска информации и ее классификации нейросети показывают отличные результаты. Они способны относительно быстро сканировать интернет на всех существующих языках, собирая данные, которые касаются конкретной темы. Добиться такой эффективности при работе вручную не получится.
Искусственный интеллект и персонифицированная медицина Для большинства наиболее распространенных болезней разработаны терапевтические схемы приема лекарственных препаратов. Для лечения некоторых болезней например, туберкулеза или онкологии единственными эффективными препаратами выступают довольно токсичные вещества. Из-за низкой селективности такие лекарства оказывают побочные действия, пагубно влияют на печень, почки и сердечно-сосудистую систему.
Например, они могут помочь выявить новообразования в реальном времени во время колоноскопии. В рамках национального проекта «Создание единого цифрового контура в здравоохранении на основе ЕГИСЗ» регионы обязаны использовать медицинские изделия с ИИ в определённых системах государственной информационной инфраструктуры здравоохранения. Эти требования будут ужесточены в следующие годы, где ожидается увеличение числа систем, использующих технологии ИИ в медицине.
ИИ может научиться это делать.
Искусственный интеллект — это система, построенная из слоев нейронов, которые анализируют и обрабатывают информацию. Если ИИ дает неправильные результаты, его переобучают, чтобы исправить ошибки и улучшить качество работы. Чем больше данных у ИИ, тем точнее он работает. Это происходит потому, что так ИИ лучше понимает контекст и предоставляет более обоснованные сведения. Однако, изначальные данные могут быть неполными или тоже содержать ошибки. Это также сказывается на результатах, которые выдает ИИ. ChatGPT оказался особенно хорош в общей медицине, но не так силен в специализированных областях, например, в офтальмологии.
Области применения ИИ в медицине: диагностика заболеваний , микрохирургия и даже распознавание рака кожи по фото. Области применения ИИ в медицине Разработки в разных медицинских областях ведутся по всему миру. Американский суперкомпьютер Watson помогает в анализе сердечных заболеваний и онкологии. Google разрабатывает ИИ DM Health для помощи офтальмологам, а израильская компания MedyMatch Technology создаёт систему для диагностики инсульта, сравнивая снимки мозга пациента с миллионами других снимков. Диагностика заболеваний Особенно искусственный интеллект преуспел в точности диагностики болезней. ИИ имеет доступ к большому количеству медицинских данных, поэтому может быстро анализировать и предлагать решения. Как это работает?
Например, пациент сообщает чату симптомы: «головная боль» или «лихорадка». Нейронная сеть анализирует данные других пациентов со схожими медицинскими состояниями и предлагает возможный диагноз. Первоначально ей диагностировали клещевую инфекцию, но анализы по всем связанным с клещами инфекциям пришли отрицательные. Состояние Сасси ухудшалось. Владелец собаки использовал ChatGPT, чтобы узнать, что может быть с его собакой. Он ввел данные анализа крови Сасси в чат-бот, и искусственный интеллект предположил, что у собаки аутоиммунная гемолитическая анемия. А вот GPT-4 оказался достаточно умен» — говорит хозяин.
Искусственный интеллект и машинное обучение в медицине
Искусственный интеллект приносит значительные инновации в медицину в России. Искусственный интеллект в здравоохранении показывает впечатляющие результаты и в решении задачи раннего распознавания рака кожи. Технологии искусственного интеллекта для системы здравоохранения. Искусственный интеллект помогает в диагностике болезней и назначении оптимального лечения, а также напоминает выпить таблетку и угрожает безработицей.