ИИ спешит на помощь

По данным Всероссийской переписи населения 2021 г., средний возраст граждан достиг 41 года, что на два года больше, чем в 2010-м. Население России стареет и все больше нуждается в медицинском обслуживании. Резко увеличила нагрузку на систему здравоохранения пандемия. Усугубляет ситуацию и геополитическая обстановка: по данным «Страхового дома ВСК», за год с января 2022 г. в семь раз увеличилось число обращений россиян за психологической помощью.

Врачей физически не хватает, а их обучение и подготовка – процесс дорогой и длительный. Но если не хватает числа, надо брать умением и качеством. Здесь на помощь приходят цифровые технологии, повышающие производительность труда врачей, оптимизирующие график их работы, дающие прогноз развития болезни и улучшающие точность диагнозов.

Одна из наиболее перспективных в этом отношении технологий – искусственный интеллект (ИИ). В Национальной стратегии развития искусственного интеллекта на период до 2030 г. он определяется как комплекс технологических решений, позволяющих имитировать когнитивные функции человека (включая самообучение и поиск решений без заранее заданного алгоритма) и получать при выполнении конкретных задач результаты, как минимум сопоставимые с результатами интеллектуальной деятельности человека. Основные направлениями развития ИИ – интеллектуальная поддержка принятия решений (ИППР), компьютерное зрение, обработка естественного языка, распознавание и синтез речи и перспективные методы искусственного интеллекта (ПМИИ). 

Уже несколько лет совершенствование и применение технологии ИИ в самых разных отраслях деятельности человека является общемировым трендом развития ИТ. По прогнозам аналитиков, тенденция сохранится: в опубликованном в феврале 2023 г. отчете Gartner среди ключевых трендов, способных оказать наибольшее влияние на работу и трансформацию ИТ-компаний до 2025 г., – развитие интеллектуальных приложений. В их числе – генеративный искусственный интеллект, создающий новый медиаконтент (текст, изображения, видео и аудио), синтетические данные и модели физических объектов. По прогнозу IDC, к 2026 г. 45% компаний из списка Global 2000 будут использовать технологии искусственного интеллекта и машинного обучения для привлечения клиентов, что будет способствовать увеличению продаж.

Технологии ИИ применяются и в нашей стране. По данным АНО «Цифровая экономика», объем рынка искусственного интеллекта в России в 2021 г. составил 552 млрд руб., а применение ИИ-решений принесло экономике более 300 млрд руб. Увеличивается использование ИИ и в здравоохранении. По оценкам Национального центра развития искусственного интеллекта при Правительстве РФ, 16% организаций сферы здравоохранения внедряют технологии ИИ. Совокупный экономический эффект, полученный в 2021 г. от внедрения технологий, оценивается в 13 млрд руб.

Для разработки и обучения систем с ИИ нужен большой объем первичных данных. Генерации огромного количества данных для информационных систем способствовала пандемия. Проведено множество компьютерных томографий легких, одного из наиболее страдающих от атак COVID-19 органов. Унификация выполнения анализов на COVID-19, необходимость оценки уровня заболеваемости по регионам и стране в целом, выдача применимых в национальном масштабе сертификатов потребовали введения единых форматов, интеграции медицинских систем и доступа разработчиков ИИ к большим объемам информации.

«В рамках федерального проекта создания единого цифрового контура, который реализуется с 2019 г., формируется все больше цифровых данных. В 2022 г. по сравнению с 2019-м в 40 раз увеличилось число электронных медицинских документов, регистрируемых на федеральном уровне. Если за весь 2019 г. их было 2 млн, то сейчас их генерируется 2 млн в сутки и это не предел», – сообщил Павел Пугачев, заместитель министра здравоохранения Российской Федерации.

Чтобы стимулировать внедрение решений с ИИ, Минздрав выпустил требование к регионам: как минимум в одной централизованной системе в рамках создаваемого единого цифрового контура должно использоваться изделие с искусственным интеллектом. А в 2024 г. таких систем должно быть не меньше трех. Карантинные мероприятия сделали телемедицину обычным рабочим инструментом, и она стала еще одним драйвером цифровизации здравоохранения.

В январе 2023 г. АНО «Цифровая экономика» выпустило аналитический отчет «Эффективные отечественные практики на базе технологий искусственного интеллекта в здравоохранении», в котором рассмотрены существующие решения (кейсы), в которых применяется ИИ. Они разбиты на три группы: основные направления (34 кейса), обеспечивающие бизнес-процессы (8 кейсов) и управленческие бизнес-процессы (5 кейсов).

Наибольшее внимание уделено диагностике – 20 кейсов. Сервис «КТ Инсульт» компании Sbermed AI анализирует снимки КТ головного мозга, сокращая время их анализа до двух минут и снижая число врачебных ошибок. Система помогает быстро и точно определить признаки инсульта, его тип, тяжесть и зоны поражения, выявляет признаки инсульта в первые часы после возникновения, что позволяет уменьшить гибель клеток головного мозга. 

В числе других примеров использования ИИ для диагностики заболеваний: система для автоматизации процесса обработки компьютерной томографии грудной клетки, в частности с целью выявления очагов COVID-19; система автоматической расшифровки ЭКГ; облачная платформа для анализа и обработки рентгенологических данных пациентов стоматологических клиник. 

ИИ также помогает провести индивидуальный подбор терапии при психических заболеваниях. Ведутся разработки цифрового психолога – ИИ, дающего консультации в тяжелых жизненных ситуациях и при психических расстройствах. Среди решений, использующих распознавание и синтез речи, – чат-бот для преодоления депрессии на основе когнитивно-поведенческой терапии компании iCognita. Занятия в программе «Анти-депрессия» проводит «онлайн-психолог» чат-бот Макс. Но пока, как признал директор направления «Цифровая трансформация отраслей» в АНО «Цифровая экономика» Алексей Сидорюк, эффект от работы цифровых психологов оценить трудно. Чат-боты, хотя и экономят ресурсы медицинских организаций, население скорее раздражают: человеку хочется как можно быстрее добраться до живого человека.

Система заполнения медицинских протоколов с помощью голосового ввода, разработанная группой компаний ЦРТ, – пример использования ИИ для обработки естественного языка. Продукт в реальном времени распознает речь врача и заносит данные в медицинские системы, экономя время персонала.

Среди отмеченных в обзоре ИППР – система расшифровки ЭКГ компании «Миокард». С ее помощью врач может быстро оценить состояние пациента и направить его в кардиореанимацию или специализированную клинику. Компьютерный анализ позволяет выявлять кардиопатологии, характерные для больных с коронавирусом. Программа оповещает о неблагоприятном развитии событий, выводя на экран сообщение для медсестры о срочной необходимости передачи данных врачу функциональной диагностики.

«Четыре года назад, когда мы только начали работать с “Медси”, заявки на вызов врачей обрабатывались в бумажном формате», – рассказал на конференции «Цифровизация здравоохранения 2023 г.», организованной Cnews, руководитель Центра продуктов «Транспорт и геонавигация» компании МТС Дмитрий Коровин. Врачи самостоятельно выбирали маршруты, решали, в каком порядке к какому больному ехать. В результате в компании был избыточный пробег автомобилей – до 50 км в день. Обработка бумажной отчетности занимала около двух суток. Все врачи перерабатывали – для выполнения поставленных задач приходилось работать и после окончания рабочего дня.

Для решения проблемы не понадобилась специальная медицинская система. Оптимизировать работу помогло решение «МТС Координатор» из публичного облака МТС. Прежде всего всем врачам закупили планшеты и установили на них одноименное мобильное приложение. Серверную часть связали с МИС «Медиалог». В результате диспетчер «Медси» стал видеть, где находятся врачи, отслеживать их перемещения и получать подтверждения, что задачу приняли и выполнили.

На втором этапе к планированию логистики подключили искусственный интеллект из облака. Теперь ИИ оптимальным образом распределяет вызовы на всех работающих в данный момент врачей в зависимости от их специализации, закрепленных за ними зон, графика работы и текущего местонахождения. При необходимости диспетчер может вмешаться и подправить задачи вручную, но в целом все работает автоматически.

Затем внедрили «биржу», позволяющую неограниченно увеличивать штат исполнителей, своего рода Uber для свободных и внештатных врачей. ИИ предлагает принять вызов подходящему по специализации и графику работы медику. Если в течение 10 мин врач не принял вызов, запрос перенаправляется на следующего. Все как в такси, только нельзя ответить больному, что к нему никто не приедет, поэтому, если вызов никто не взял, он принудительно переводится на штатного врача, который обязан отправиться на вызов. Внештатники используют свои смартфоны – приложение работает на всех популярных мобильных платформах.

ИИ решает и задачу маршрутизации – выбирает маршрут, оптимальный по расстоянию или времени. Анализируется как текущая ситуация с пробками, так и прогнозная, с учетом набранной статистики о пробках в данный момент времени.

В результате внедрения системы переработки врачей в «Медси» полностью прекратились, а на подготовку отчетности уходят минуты. Отказ от бумажного документооборота дал экономию 800 тыс. руб. в месяц, оптимизация переездов принесла экономию еще 1,5 млн руб. в месяц, даже без учета уменьшения амортизации автотранспорта.

Далекое будущее, описываемое в романах фантастов, стремительно становится настоящим. ПМИИ выглядят, как будто сошли со страниц писателей с самым богатым воображением.

В начале февраля 2022 г. разработанный группой исследователей из Университета Джона Хопкинса робот-хирург Smart Tissue Autonomous Robot впервые провел операцию на внутренних органах свиньи без участия человека. Робот успешно справился с соединением двух концов кишечника, одной из наиболее сложных работ в желудочно-кишечной хирургии, используя только точечные разрезы в мягких тканях – лапароскопию.

Компания Илона Маска, Neuralink, разрабатывает нейрочип, который закрепляется в голове человека. Собранные данные нейрочип передает по беспроводной сети на мобильное устройство для анализа физического состояния его носителя. Также с помощью нейрочипа можно будет управлять компьютером или смартфоном напрямую – при помощи мозговых импульсов. Подопытные приматы при помощи импланта смогли управлять курсором компьютерной мыши и играть в простые видеоигры.

Компания DeepMind создала революционный алгоритм AlphaFold на базе ИИ, за считанные минуты с точностью до атома предсказывающий пространственные структуры белков по последовательности их аминокислот. ИИ позволит просмотреть базы данных потенциальных молекул, чтобы найти те, которые лучше всего подходят для конкретной биологической цели, или доработать предлагаемые соединения. Знание структуры белка упрощает создание взаимодействующего с ним лекарства. ИИ используется и в российской фармацевтике – для разработки аналогов зарубежных лекарств, что особенно актуально в условиях санкций.

В России цифровизация медицины идет, но не так быстро, как хотелось бы. Даже в лидирующей по цифровизации Москве при госпитализации требуют бумажные выписки из районной поликлиники. Трудно послать документы по электронной почте, не говоря уже об отсутствии обмена данными между частными и государственными медучреждениями.

Не все просто и с использованием ИИ. По оценкам Национального центра развития искусственного интеллекта при Правительстве РФ, только 16% организаций сферы здравоохранения внедряют технологии искусственного интеллекта. Да и то 78% среди них, согласно исследованию индекса готовности приоритетных отраслей экономики РФ к внедрению искусственного интеллекта от Аналитического центра при Правительстве РФ, реализуют подобные решения только в рамках пилотных проектов.

Тем не менее системы на основе ИИ в здравоохранение внедряются. 80% реализующих пилотные проекты организаций собираются использовать ИИ в промышленной эксплуатации. Главное – попробовать, потом от ИИ уже трудно будет отказаться.

Заметили неточность или опечатку в тексте? Выделите её мышкой и нажмите: Ctrl + Enter. Спасибо!