Может ли искусственный интеллект помочь подготовить достаточное количество медицинских специалистов?

К 2030 году глобальная экономика приведет к созданию около 40 млн новых рабочих мест в секторе здравоохранения, в основном в странах со средним и высоким уровнем дохода. При этом ВОЗ подчеркивает, что параллельно к этому времени в мире будет не хватать до 9,9 млн врачей, медсестер и акушерок. Более того, доступность медицинских кадров будет распределена неравномерно.

По прогнозам, дисбаланс и нехватка сохранятся в обозримом будущем. ВОЗ добавляет, что даже увеличение численности работников здравоохранения за последнее десятилетие вряд ли будет стабильным и может оказаться недостаточным для удовлетворения потребностей стареющего населения. Таким образом, становится ясно, что мы не готовим медицинских работников в достаточном количестве и создается впечатление, что мы всегда будем жить в мире с нехваткой врачей.

Но могут ли новые технологии в сфере цифрового здравоохранения помочь в подготовке медицинских работников? Новые разработки, особенно в области искусственного интеллекта (artificial intelligence, AI), дают такое представление.

Изменение подготовки медицинских специалистов с помощью новых методов

Сегодня технологии в обучении медицинского персонала постепенно занимают центральное место. Симуляторы смешанной реальности показали, что они являются жизнеспособным вариантом для обучения в сфере ортопедии. Аналогичным образом, хирурги, прошедшие обучение в виртуальной реальности (virtual reality, VR), продемонстрировали значительное повышение общей эффективности своей работы по сравнению с хирургами, прошедшими традиционное обучение.

В недавнем исследовании оценивался вариант использования искусственного интеллекта. 70 студентов-медиков выполняли виртуальную операцию по удалению опухоли мозга на симуляторе. Участники были разделены на три группы: одна получала инструкции от виртуального операционного ассистента (VOA) - искусственного интеллекта, обучающего безопасным и эффективным хирургическим техникам и предоставляющего персонализированную обратную связь, вторая группа общалась с удаленным экспертом-инструктором, а третья контрольная группа не получала никаких инструкций.

Исследователи обнаружили, что те, кто обучался с помощью AI-наставника, показали на 35% лучшие результаты и освоили хирургические навыки в 2,6 раза быстрее, чем те, кто получал удаленные инструкции от человека-наставника.

По словам одного из авторов исследования Али Фазлоллахи,

"Умные" обучающие системы могут использовать различные симуляционные платформы для обеспечения практически неограниченных возможностей для повторной практики без ограничений, налагаемых наличием контроля. Продолжая исследования, расширяя разработки и распространяя интеллектуальные обучающие системы, мы можем быть лучше подготовлены к постоянно меняющимся будущим проблемам.

AI-преподаватель в здравоохранении

Кризис COVID привел к тому, что некоторые студенты-стоматологи даже были вынуждены пересдать год из-за недостаточной практики и обучения. Учитывая важность и преимущества дистанционных решений и цифровых технологий, отмеченные во время пандемии, могут ли "AI-преподаватели" стать вероятным решением, используемым для устранения нехватки практикующих врачей?

Недавние исследования показали, что хотя технология не может сразу решить эту кадровую проблему, она может улучшить рабочую среду и условия труда практикующих врачей. И, хотя это относительно новый подход, уже есть реальные примеры его применения.

Компания Virti разрабатывает виртуальных пациентов, управляемых AI, с которыми медицинский персонал и стажеры могут взаимодействовать в интерактивных сценариях через смартфон, настольный компьютер или гарнитуру VR для оттачивания своих профессиональных навыков. Программное обеспечение опирается на распознавание речи, обработку естественного языка и "разветвление повествования" для обеспечения реалистичных ответов, предоставляя в реальном времени обратную связь и подсказки для стажера, чтобы он мог учиться и совершенствоваться.

Технология уже используется в бристольском отделении Национальной службы здравоохранения Великобритании для безопасного обучения медиков. Центр медицинского образования при медицинском отделении Техасского университета также использует эту технологию, чтобы студенты могли самостоятельно отрабатывать навыки общения и клинического мышления.

Преподавание с использованием будущего потенциала AI

Использование AI-наставников для обучения студентов и медицинского персонала все еще является зарождающейся концепцией, и Virti и его последователи являются ранними примерами, применяемыми на практике. Но, как показало недавнее исследование университета Макгилла, этот подход имеет потенциал для эффективного обучения.

Автор исследования доктор Роландо Дель Маэстро говорит:

Искусственные преподаватели, такие как VOA, могут стать ценным инструментом в подготовке следующего поколения нейрохирургов. Эта технология значительно повысила уровень знаний, создав при этом отличную учебную среду. Продолжающиеся исследования позволяют определить, каким образом можно наиболее эффективно использовать "живых" преподавателей и "умных" AI-наставников для улучшения освоения нейрохирургических навыков.

Это может привести к повышению интереса к разработке большего количества таких систем в других областях здравоохранения для различных целей. Например, такой AI-преподаватель мог бы помогать студентам-медикам, обобщая информацию, полученную из традиционных ресурсов, и впоследствии оценивать их знания. Если пойти дальше, то система, управляемая искусственным интеллектом, могла бы получать информацию из носимых устройств обучающихся, чтобы определить, когда они находятся на пике своей работоспособности для сдачи экзамена или успешного проведения операции.

С другой стороны, такие приложения могут привести к антиутопическому сценарию, когда AI-система в паре с технологией распознавания лиц и камерами постоянно следит за поведением учеников и тем, проявляют ли они признаки обучения, суммируя их показатели на табло под видом мотивации. Подобный сценарий был реализован в Китае, и студенты в подавляющем большинстве не одобрили такую систему. Таким образом, дискуссия вокруг AI-учителей должна включать и обсуждение подобных крайностей, чтобы обеспечить этичное использование таких инструментов.

Тем не менее, до появления подобных опций на рынке здравоохранения, возможно, еще много лет, но AI предлагает возможность, чтобы хотя бы частично удовлетворить потребность в обучении медиков важнейшим навыкам.

По материалам ВОЗ, Medical Futurist, HBR, Medical Express.