Sciencemag.cz
Doporučujeme
Řádně trénovaná AI umí rozpoznat symptomy běžných onemocnění viditelné na RTG snímcích stejně spolehlivě jako lékař.
Málokdo by dnes tvrdil, že proces digitální transformace se týká pouze technologických a jim příbuzných firem. Denně technologie mění řadu oborů. Zvláštní postavení mezi nimi má zdravotnictví. Zdraví a bezpečnost je totiž pro každého z nás na prvním místě. Nastává doba, kdy klíčovou roli v digitalizaci medicíny a její pozitivní proměně může sehrát umělá inteligence (AI).
Technologie CCTV a AI společně v boji proti pandemii
Bezpočet nových možností ve zdravotnictví přináší propojení umělé inteligence s již fungujícím technickým řešení. Například kamerový dohled (CCTV) se obvykle řadí k opatřením pasivní bezpečnosti. Ovšem s pomocí AI může vyškolený personál odhalit vetřelce, potenciálně nebezpečnou situaci či počínající požár.
Automatizovaná analýza kamerového záznamu s využitím AI a detekcí pohybu dokáže rozpoznat nebezpečný pád nebo náhlou indispozici pacienta či ošetřujícího zdravotníka. Vyladěný CCTV systém umí také automaticky spočítat osoby přítomné v daném prostoru, zkontrolovat, jestli dodržují pravidla bezpečného odstupu, a upozornit na ty, kteří jej nedodržují. Takové využití technologií představuje výraznou posilu v boji proti pandemii a při minimalizaci rizika šíření nákazy.
Podpora paramediků
Umělá inteligence pomáhá i v terénu, daleko od jistoty stabilního napájení a řádného chlazení serverových farem, a to díky využití možností Edge computingu. Díky němu může AI vystoupit ze sterilního prostředí datových center a sloužit tam, kde je výpočetní výkon potřebný k ochraně zdraví a zachraňování životů – například v sanitním voze. Příkladem využití je experimentální systém, vyvinutý společností Dell Technologies ve spolupráci s irskou zdravotnickou službou.
Taková sanitka je vybavena technologiemi pro Edge computing a následně vzdáleně připojena k nemocnici a jejímu oddělení akutní péče. Díky tomu je možné výsledky základních vyšetření, např. EKG, analyzovat již při převozu pacienta, kdy systém automaticky detekuje nepravidelnosti srdečního rytmu. Pokud zjistí, že něco není v pořádku, upozorní záchranáře a zašle analýzu centrále, aby měla nemocnice více času připravit se na akutní příjem. Zároveň je sanitka vybavená kamerou namířenou na tvář pacienta. Software s pomocí strojového učení a algoritmů rozpoznávání obličeje dokáže detekovat prvotní příznaky krvácení do mozku či jiných vážných stavů. Okamžité upozornění na možné ohrožení života pomáhá paramedikům poskytnout pacientovi účinnou péči.
Projekt ukazuje, jak široké může být využití možností Edge computingu, která umožňují analyzovat informace v místě jejich vzniku a zbavují zdravotníky v terénu závislosti na předávání dat ke zpracování do vzdálených datových center. Jejich okamžitá analýza na místě je klíčová pro včasnou pomoc pacientovi a je charakteristickým znakem všech Edge řešení
Umělá inteligence namísto lékaře?
Systémy strojového učení dokáží velmi dobře rozpoznávat obrázky a detekovat sebemenší rozdíly. Tato schopnost se využívá mimo jiné v diagnostice k analýze rentgenových snímků. Řádně trénovaná AI umí rozpoznat symptomy běžných onemocnění viditelné na RTG snímcích stejně spolehlivě jako lékař.
Mohla by umělá inteligence lékaře nahradit? Nikoli. Tato teorie se v praxi potýká s řadou obtíží. Systém nemůže sám stanovit diagnózu – může naznačit a poskytnout základní popis snímku, ale rozhodnutí musí učinit lidský odborník. Za druhé, řádný výcvik AI vyžaduje značné výpočetní prostředky a analýzu desítek tisíc bezchybně posouzených vzorků, což znamená nutnost specializovaných výpočetních klastrů, jakými drtivá většina lékařských zařízení nedisponuje.
K pokrokům ve vývoji edge technologií a algoritmů AI dochází v současnosti mílovými kroky a ty tak mohou situaci změnit. Je pravděpodobné, že využití AI k analýze rentgenových snímků v ambulancích a nemocnicích není otázka vzdálené budoucnosti. Podobně jako u systému pro sanitní vozy by bylo takové řešení možné díky rozvinutí centrálně řízeného modelu ze specializovaného centra s odpovídajícím výpočetním výkonem a prostředky do výrazně menších, jednodušších řešení, kterými budou vybavené jednotky v terénu. AI asistent by tímto způsobem mohl být nasazen i v menších nemocnicích, kde by byl k dispozici radiologům, kteří by mohli více času věnovat složitějším případům.
Čtení z mozku – technologie jako ze science-fiction
Implementace AI v medicíně nekončí sledováním příznaků krvácení do mozku nebo analýzou rentgenových snímků. Společný projekt Montrealské univerzity a společnosti Dell Technologies s pomocí techniky posouvá hranice lidských schopností. Vědci se s pomocí nejvýkonnějších superpočítačů na světě pokouší stvořit umělou inteligenci, která by dokázala rozpoznat lidskou činnost podle mozkové aktivity. Dobrovolníci napojení na magnetickou rezonanci provádí určité úkony. AI analyzuje výsledky a učí se rozpoznávat, co daný člověk dělal.
Výzkum není samoúčelný. AI, která dokáže správně interpretovat vyšetření MRI, může rychleji dosahovat přesnějších výsledků při analýze komplikovaných lékařských údajů než lidský specialista. Na druhou stranu dokážeme-li lépe pochopit mechanismy biologického mozku, budeme schopni efektivněji konstruovat jeho digitální protějšky. Kanadský projekt je stále ve velmi rané fázi, ale slouží jako vynikající ukázka toho, jak špičkové technologie budou brzy schopné ulehčit práci lékařům a zdravotníkům při poskytování odborné péče.
Lehčí organizace práce
Je nadmíru jasné, že technologie budou pomocníkem při řešení nových výzev, se kterými se v medicíně setkáme. Zavádění nových řešení však znamená nutnost realizovat hloubkové změny jak v organizaci práce, tak v pracovních postupech. Takový vývoj není nikdy snadný, protože se dotýká našich zvyklostí. Změny se proto setkávají s neochotou nebo dokonce odporem. Na pomoc přichází specifické technické řešení tzv. provozní AI – variace na umělou inteligenci, jejímž účelem je asistovat při realizaci interních procesů, jako je organizace práce velkého týmu specialistů, sestavení rozvrhu směn se zohledněním dnů volna a státních svátků, výběr dat návštěv, správa harmonogramu procedur a operací, analýza volných prostor a prostředků. Vše jsou ideální úlohy pro provozní AI.
Mohlo by se zdát, že takové úkoly nejsou žádná velká věda, vždyť lidé takto plánují odedávna. Proč tedy ke zdánlivě rutinní práci používat tak pokročilou technologii? Dnešní zdravotnictví od zdravotních středisek přes nemocnice po vědeckovýzkumná pracoviště ji skutečně potřebuje. Objevují se další a další proměnné, do hry vstupují vnější faktory, stoupá počet pacientů a vše skloubit je stále náročnější. Naštěstí s pomocí techniky lze téhož dosáhnout rychleji, lépe a tedy efektivněji.
AI zvládne být přesnější i při doporučování pacientů k další léčbě. Umí efektivněji využít celý soubor dat získaných při vstupním vyšetření a dokáže zohlednit více faktorů, které někdy uniknou lidskému vnímání, zejména při dlouhých službách. Zavádění technologií pomůže optimalizovat organizační procesy ve zdravotnických zařízeních, a dosáhnout tak rychlejšího a nákladově efektivnějšího ošetření pacientů. Vítězi budou nakonec všichni – jak zdravotníci, tak především pacienti.
Pavel Rosenkranc, obchodní ředitel pro státní správu, Dell Technologies
Výdaje na umělou inteligenci se zdvojnásobí už za necelé 4 roky
