Влияние AI на сегодняшнее и будущее здравоохранение

Цифровизация достигла всех аспектов современной жизни и вот-вот изменит то, как наше общество предоставляет и потребляет медицинские услуги. Прорывные технологии, такие как Интернет вещей, искусственный интеллект (artificial intelligence, AI), блокчейн и облачные вычисления, созрели и находят все более широкое применение в мире здравоохранения. Прогресс в области медицинских технологий, таких как геномика, носимые устройства и датчики, позволяет все шире использовать их в медицине. Исследования в области наномедицины, робототехники и медицинской 3D-печати обещают обеспечить предоставление целевых, точных и своевременных медицинских услуг.

Искусственный интеллект широко известен своей способностью заставлять машины выполнять задачи, которые традиционно связаны с человеческими функциями, такие как решение проблем. Все более популярными эти технологии (машинное обучение и искусственный интеллект) становятся и в отрасли здравоохранения - по данным аналитической компании Business Insider Intelligence расходы на искусственный интеллект в здравоохранении, по прогнозам, будут ежегодно расти на 48% в период 2017-2023 гг. А согласно данным Acumen Research and Consulting, к 2026 году рынок искусственного интеллекта в здравоохранении, как ожидается, составит $8 млрд.

AI-технологии могут обеспечить врачам и персоналу больниц информационную поддержку принятия клинических решений, могут улучшить здравоохранение, содействуя развитию профилактической медицины и открытию новых лекарственных препаратов. Интеграция искусственного интеллекта в экосистему здравоохранения позволяет получить множество преимуществ, включая автоматизацию задач и анализ больших наборов данных о пациентах для более быстрого и экономичного оказания медицинской помощи. По данным Business Insider Intelligence, 30% расходов на здравоохранение связаны с административными задачами. AI может автоматизировать некоторые из этих задач, такие как подготовка и контроль документов для страховых компаний, контроль неоплаченных счетов и ведение учета, чтобы облегчить рабочую нагрузку на медицинских работников и в конечном итоге сэкономить деньги.

AI способен анализировать большие массивы данных, объединяя в себе всю возможную информацию о пациенте и обеспечивая прогностический анализ. Такой анализ помогает врачам выявлять ключевые области, на которые надо обратить внимание или улучшить при лечении пациентов. Уже сегодня AI-технологии начинают широко использоваться при анализе медицинских изображений, ускоряя диагностику и облегчая труд перегруженных врачей-радиологов.

Носимые медицинские технологии также сегодня используют искусственный интеллект. Например, программное обеспечение, использующее искусственный интеллект, в умных часах может анализировать данные для предупреждения пользователей и их врачей о потенциальных проблемах и рисках для здоровья. Возможность оценить собственное здоровье с помощью подобных технологий облегчает работу специалистов и предотвращает ненужные посещения больниц или ухудшение здоровья.

Использование искусственного интеллекта в здравоохранении растет в связи с общим преобразованием отрасли в современную цифровую эпоху, а также продолжающимся спросом на носимые технологии и "умные" вещи.

Медицинские организации видят преимущества в использовании AI в медицинских технологиях - такие системы позволяют врачам легче получить доступ к медицинской документации и оценить здоровье пациента на основе больших массивов медицинских данных, обрабатываемым и анализируемым искусственным интеллектом.

Компании, работающие в сфере медицинских технологий, стартапы и медицинские специалисты сегодня находят новые способы внедрения AI на рынке здравоохранения. И скорость, с которой мы улучшаем систему здравоохранения с помощью таких систем, будет только возрастать по мере того, как отрасль преобразуется.

Область медицины и здравоохранения требует постоянных инноваций, чтобы сделать мир более пригодным для проживания и устойчивым, а его население - более здоровым и подготовленным, и AI играет решающую роль в этих областях.

Давайте рассмотрим некоторые из путей трансформации и революции отрасли здравоохранения и медицины с помощью технологий искусственного интеллекта в настоящее время и в будущем.

Интеллектуальная плазмоника

Исследователи давно искали технологию, которая может напрямую воздействовать на раковые клетки, не причиняя вреда окружающим тканям, тем самым экономя много времени и избавляя людей от страданий и боли.

Плазмоника - это явление, когда свободные электроны на границе раздела между металлом и диэлектриком в определенных условиях взаимодействуют с электромагнитными колебаниями и образуют частицы, называемые плазмонами. Плазмон (квант плазменных колебаний) представляет собой псевдочастицу, сочетающую в себе колеблющиеся электроны и связанные с ними электромагнитного поля. Сейчас уже открыты различные новые возможности для этой концепции, открытой несколько десятилетий назад, причем некоторые из них уже используются, а другие только находятся в процессе разработки.

Одна из таких разработок связана с использованием искусственного интеллекта в отношении поверхностных плазмонов, результаты этого исследования могут помочь в выявлении и лечении рака, а также в исследовании нейронных клеток in vitro. Эта технология также является перспективной в области биомедицины и молекулярной диагностики.

Электроцевтика

Электроцевтика является новым термином, который охватывает всю биоэлектронную медицину, которая использует электрическую стимуляцию для воздействия и изменения функций организма. Это электронные устройства, оказывающие медицинское воздействие на биологические системы посредством стимуляции определенных нервов и управления электрическими сигналами тела. Они используются, в частности, для изменения сигналов, посылаемых в мозг и другие органы организма для лечения болезни.

Кохлеарные имплантаты для восстановления слуха, нейронные имплантаты, такие как биоэлектронные протезы сетчатки для восстановления зрения, стимуляторы спинного мозга для облегчения боли или кардиостимуляторы и имплантируемые дефибрилляторы, являются традиционными примерами электроцевтических устройств.

Обработка таких сигналов с помощью решений на основе искусственного интеллекта может обеспечить более точное и эффективное понимание процессов нейронного моделирования. Создание подобных прорывных решений для таких заболеваний, как эпилепсия, астма, гастропарез и некоторые заболевания сердца, уже ведется, так как устройства электроцевтики, использующие AI-технологии, становятся предпочтительной и надежной альтернативой фармацевтическим препаратам.

Разработка новых лекарственных препаратов

Создание новых лекарственных препаратов или усовершенствование существующих являются критически важной, но в то же время чрезвычайно медленной и сложной задачей в медицинской области.

Технологии искусственного интеллекта и машинного обучения позволяют улучшить и существенно ускорить изучение, анализ, создание и представление структурных молекул и исследование их физических и химических свойств. Традиционный процесс изучения, анализа и экспериментирования с использованием огромных наборов данных для молекулярного проектирования и поиска лекарственных препаратов требует больших усилий вручную, подвержен ошибкам, сложен и отнимает много времени.

Однако технологии искусственного интеллекта могут ускорить весь процесс, используя модели автоматизации и оптимизации, и получить результаты с минимальными человеческими ошибками и с существенно меньшими затратами. Такие решения уже используются в здравоохранении, например, совсем недавно компания Deep Genomics рассказала, кок она использует искусственный интеллект для обнаружения новых целей - болезней, не имеющих нужного лечения, а также лучших химических соединений для создания лекарств для этого. Разработанная компанией AI-система способна в течение двух часов отсканировать более 200 000 патогенных мутаций пациентов и автоматически определить потенциальные цели для лекарств.

Персонализированное лечение

Сегодняшнее здравоохранение постепенно приходит к пониманию, что метод лечения сложных медицинских проблем по принципу "один размер для всех" должен остаться в прошлом. Это касается как лечения, терапии, так и используемых при этом лекарств.

Точная медицина, как уже широко известно, представляет собой индивидуализированный, целенаправленный уход за отдельными лицами и небольшими группами, основанный на определенных ключевых характеристиках, генетическом коде и других данных. Например, различные пациенты получают разное лечение определенного типа рака в зависимости от их подтипа.

При этом персонализированная медицина не имеет будущего без искусственного интеллекта. Если искусственный интеллект не будет применяться для анализа, прогнозирования и назначения лечения, большая часть огромного объема имеющихся у нас данных о геноме пациентов останется без внимания. AI помогает управлять этими ошеломляющими массивами информации и доводить их до контролируемых пропорций путем создания сложных моделей и извлечения из них пользы.

Помимо направлений, где искусственный интеллект уже зарекомендовал себя в качестве эффективного инструмента, существуют десятки других областей, где он может быть более полезен. Это, например, усовершенствованная диагностика, операции с помощью роботов, лечение боли, виртуальные медицинские сестры, выявление заболеваний и т.д. Многие из таких решений представлены на сайте Evercare.

Вместе с тем, наряду с его огромным потенциалом, на пути к успеху существуют и серьезные препятствия. Сможет ли AI обеспечить безопасность и конфиденциальность критически важных данных пациентов и других потребителей? Насколько готовы все заинтересованные участники этого процесса принять на себя риски и продолжать двигаться вперед? Насколько экономичными, масштабируемыми и прибыльными будут эти решения? Вот некоторые из назревающих вопросов, которые необходимо решить для обеспечения того, чтобы путь AI в здравоохранении был гладким и благоприятным.

В обзоре использованы материалы Business Insider Intelligence, Digitalist, Acumen Research and Consulting.