В кои области на медицината ще навлезе скоро изкуственият интелект? А има ли технологии, базирани на него, които вече са част от практиката? В диагностика или в лечението се оказват по-перспективни? Кои са следващите големи стъпки на хоризонта?

С днешната ни гостенка ще надникнем в прелюбопитното близко бъдеще, в което медицината среща възможностите на изкуствения интелект.

Стефани Паунова е програмист с опит и „от двете страни“ на кода – разработва бекенд технологии с Java и фронтенд с React, част е от екипа на TINQIN. И въпреки че има тази търсена професия, вече 4 години тя води упражнения по бази данни в Пловдивския университет. В момента подготвя докторската си дисертация, свързана именно с навлизането на изкуствения интелект в медицината.

През последните месеци тя се е заровила в най-новите научни изследвания по темата, затова е повече от интересно да видим какво се задава…

– Много интересна посока за изследвания си избрала. Ще разкажеш ли за някои от приложенията на ИИ в медицината, които те впечатлиха, докато правеше проучването си? Такива, които не си и предполагала, че съществуват…

– Интегрират се много методи, но не за вземане на последно решение, а по-скоро за консултация, която да помогне на лекаря. Например в САЩ вече широко се използват технологии за откриването на ракови клетки в белия дроб на рентгенова снимка. Тамошната Агенция по храните и лекарствата на няколко месеца актуализира списъка с интелигентни системи, които могат да се използват в медицинската и болничната помощ.

Вече са разработени системи, при които смарт устройства записват различни данни на пациентите и се прави прогноза кога ще се излекуваш от даденото заболяване. Може да се промени назначената терапия в зависимост от това как върви лечението, или пък да се изпрати сигнал на лекаря. Но все още не можем да имаме пълно доверие на тези системи, защото, както и всичко друго, свързано с изкуствения интелект, става дума за черна кутия. Реално не знаеш как работят и хората нямат достатъчно доверие, за да се осланят единствено на тях при вземането на решение за лечението.

Някои системи могат да сравнят физиологичните показатели на пациента, заболяването, приложеното лечение и да направят

прогноза кога ще бъде излекуван и какви странични ефекти би могло да се проявят.

Това, освен че улеснява лекарите при вземането на решения, носи информираност на пациента.

Изкуственият интелект вече се използва активно и за тестването и откриването на нови лекарства, за анализирането на данните при пациентите, участващи в подобни проучвания. Навлиза в обработката на снимки, анализите на големи данни. Интересен пример е откриването на рак на белите дробове на рентген или снимки от скенер и търсенето на разсейки.

В Китай, който има своята традиционна медицина, попаднах на напреднали разработки, които използват ИИ, за да я комбинират с модерните методи.

До момента Агенцията по храните и лекарствата в САЩ вече е одобрила внедряването на цели 692 медицински устройства, използващи методи от изкуствения интелект!

– Доколкото знам, трудностите с въвеждането на изкуствения интелект в медицината много често са свързани с липсата на данни, както и такива, които да са достатъчно стандартизирани и систематизирани.

– Така е. Проблемът в тази посока според мен е, че в момента няма ясно разработена единна система, по която да се събират медицински данни, да бъдат съхранявани и обработвани. Медицината е много обширна област, влияе се от множество фактори, а някои са прекалено субективни. Например, всеки човек персонално степенува главоболието – мога да кажа, че ме боли страшно много главата, а моето главоболие за друг да е обикновено, ежедневно състояние.

Според моето проучване повечето алгоритми, разработени тази година, залагат на това

да се потърси максимална обективност, да се задават колкото може повече въпроси,

така че самият пациент да може да определи своите симптоми. Преди в повечето алгоритми дори не се е взимал предвид полът на човека, а това е един от основните белези при различните заболявания.

– Могат ли тези данни да бъдат стандартизирани? От кого зависи повече – от техническата или от медицинската страна?

– Медицината е огромна област – от една страна зависи от териториалното разположение, всяка държава има свои норми. Според мен може да се мисли за изготвянето на някаква единна система, но трябва да бъде на доста високо ниво – например Световната здравна организация, както се случи с ваксините срещу ковид.

Ако излизат повече научни статии, че трябва да се направи глобално хранилище на данни, сортирано спрямо заболяванията, пола и възрастовата група, това би било във възможностите на тази организация. Все още сме доста далеч, но с оглед на скоростта на развитие на тези системи, е напълно възможно да се случи.

– Как стои въпросът кой е виновен при грешна диагноза, поставена от ИИ – докторът, алгоритъмът, разработчиците?

– За мен може да се каже еднозначно. Трудно е за обикновения човек да разбере как работят тези системи. В момента при всички приложими технологии ИИ винаги върви със задължителната удивителна, че

само подпомага, това не е последната дума и лекарят трябва да вземе окончателно решение.

Може да си помогне с това приложение, но отговорността е изцяло човешка.

– Това дали може да се промени?

– Според мен човешкият фактор винаги влияе при вземането на решение. Поне за момента няма система, която да следи пациента и да комбинира всички разработени алгоритми. Докато един опитен лекар забелязва дори на пръв поглед странични промени, които, в комбинация с дадени симптоми и възрастова група, могат да са важни за диагнозата.

За момента не можем да оставим тези системи да решават автономно, поне що се отнася до медицината.

Помолих и нашия „приятел“ MidJourney да поразсъждава по темата за навлизането на ИИ в медицината. Резултатът са следващите изображения.

– В началото на големия шум покрай изкуствения интелект Бил Гейтс написа, че здравеопазването и образованието са областите, в които ще са най-големите промени. Защото той вече дава достъп до „нещо като лекар“ на няколко милиарда души, лишени от това. Дали ще се случи наистина?

– Мисля, че в по консервативните страни, каквито са тези на Балканския полуостров, няма да се случи поне в близките 10-15 години поне. Да разчиташ на система за цялостно лечение, поне засега, е несериозно. Няма как да сме сигурни, че данните, които тя има, за да изведе даден извод, са достоверни, все още медицината е твърде комплексна област за алгоритмите. Затова според мен приложението по-скоро е за конкретни случаи, за диагностицирането на определени заболявания.

А ако стигнем до такъв момент, според мен това ще се случи първо в по-развитите държави. Човек ще може да избере да се лекуваш посредством изкуствен интелект, но ще подписва някакво споразумение, че е на негова отговорност. Не мисля, че много хора биха рискували, но зависи и от тяхната информираност

– А и какво може да предложи медицината, например при нелечими състояния. Доста се говореше, че привличането на вниманието покрай ковид ще даде огромен тласък на медицинските технологии. Защо не го виждаме до момента?

– Според мен има забавяне и то се дължи най-вече на липсата на компетентни кадри. Има много малко източници на информация и технологични курсове, които могат да предадат тези знания, така хората, които ги притежават, са ограничен кръг.

Другото е самата нагласа към тези системи – дали има хора, които да инвестират в тях? За разработването им са нужни доста сериозни средства, скъпоплатени екипи.

– Ако излезем от науката и навлезем във фантазията, как си представяш, че ще изглежда медицината на бъдещето?

– Представям си обозначени места, кабинки с интерактивен монитор – влизаш, компютърът те сканира, разпитва те за симптомите, прави различни проверки. Накрая анализира цялата събрана информация, какво е заболяването и как да те излекува.
След като поставят диагнозата, тези роботизирани лекари ще „забъркат“ смес от подходящите вещества, за да те излекуват. Тя ще бъде строго индивидуална за всеки.

Мисля, че в бъдещето повече хора ще имат достъп до всякакви смарт устройства, които ще се комбинират с тези роботизирани лекари, като събират информацията и следят хода на лечението. Ще проследяват стойностите в дома на човека и ще изпращат информацията в единна система за обработка на данни.

– Защо реши да се насочиш към медицината за дисертацията си?

– Исках да разработя нещо, което не е често срещано, да се сблъсквам с различни проблеми и да науча нещо ново. Медицината свързва хората. Ако можеш да помогнеш по някакъв начин на останалите, като откриеш нещо, дори да е минимално, което да подобри медицинските грижи, би било страхотно.

– Какво е темата, по която работиш?

– Започнах с магистърската си дипломна работа, която беше разработване на уебприложение, което да улесни комуникацията между пациенти и лекари в условията на ковид пандемията. Впоследствие го разширих и може да се използва за всякакви заболявания. Пациентът попълва избраните от лекаря показатели – кръвно, сатурация, главоболие, всякакви възможни симптоми. Алгоритъмът претегля значението на всеки въведен симптом, развитието му и изчислява какво е здравословното състояние на пациента, което се свежда до три типа. Нормално; с леки симптоми, но изискващо проследяване; и тежко – при което лекарят незабавно трябва да бъде уведомен, за да вземе мерки, например да изпише електронна рецепта.

Оттук дойде идеята за дисертацията ми, от март тази година събирам актуална информация за изкуствения интелект в медицината. Такива са правилата, преди да напишеш дисертационен труд, трябва да се запознаеш какви са наличните разработки до момента.

Следващата стъпка е да започна да разглеждам някаква имплементация на алгоритъм, който обработва данни за конкретно заболяване, насочила съм се към бъбречната недостатъчност. И в момента има алгоритми, които анализират данните от профилактичните прегледи и показват дали човек е склонен да развие този проблем, но аз ще се фокусирам върху проследяването.

– Като човек, който вече си изкарва хляба като софтуерен инженер, кое те кара да продължаваш с ученето?

– Винаги е имало нещо, което не ми е достатъчно, винаги съм искала да науча нещо повече. Един от преподавателите казва, че сме като лекарите.

Ако искаш да си винаги в крак с технологиите, трябва непрекъснато да учиш, да се ровиш,

да четеш, защото постоянно излизат нови неща. Обичам работата си, тя ми носи удоволствие, интересна ми е и искам да се развивам.

– Помага ли в нашата професия университетското образование?

– Много хора ще кажат, че не ни е нужно, за да работим. И от една страна са прави, но от друга тези години в университета, изучаването на предмети от различни области дава една по-голяма картина. Ако изкараш един Java курс, няма да си запознат с принципите, с най-малките части от различните технологии. Докато през тези 4-5 години се сблъскваш с най-различни теми, срещаш се с хора, с които дискутирате. А

при нашата работа воденето на дискусии също е доста важно умение.

– И според мен е така. Но може ли образованието в нашата област да е достатъчно адекватно, при положение, че нещата се променят толкова бързо?

– Мисля, че то не е достатъчно динамично. Наистина, промяната на университетската програма, на изучаваните материали се случва консервативно, много е трудно да направиш нещо ново и иновативно, да го въведеш в нашата система. Много от хората, които вземат решенията, не са работещи активно, а са „книжовници“. Когато не се е сблъсквал с новите технологии в проекти, в работа или в странично занимание, човек няма представа за повечето неща, които са излезли и могат да се ползват.

– Как да обърнем това, как да привличаме повече хора от практиката в университетите?

– Като се дава възможност на по-млади преподаватели, дори на хонорувани асистенти. Когато видиш срещу теб един човек, който има реален практически опит, е съвсем друго. Не само е чел книги, а и ти дава ежедневни примери. Освен това младите преподаватели позволяват повече дискусия със студентите, докато по-възрастните често се смятат за единствен източник на информация.

Но мен лично ме зарежда това, че комуникирам с млади хора, че покрай тях научавам доста нови неща. Случвало се е да ми зададат въпрос и да не мога да отговоря. Първия път се паникьосваш, а после казваш: „Ще го проверя и ще ви предоставя отговора следващия път“.

Няма нищо по-хубаво от това да научаваш нови неща всеки ден!