Коронавирус проверяет значимость искусственного интеллекта в медицине

Альберт Сяо, доктор медицины, и его коллеги из Калифорнийского университета в Сан-Диего работали в течение 18 месяцев над программой искусственного интеллекта, призванной помочь врачам идентифицировать пневмонию на рентгене грудной клетки. Когда коронавирус ударил по США, они решили посмотреть, на что способна программа.

Исследователи быстро создали приложение, в котором на повреждения легких или другие признаки пневмонии указывают цветные пятна. Сейчас его применили уже к более чем 6000 рентгеновских снимков грудной клетки, и это имеет определенную ценность для диагностики, сказал Сяо, директор лаборатории дополненной визуализации и анализа данных искусственного интеллекта.

Его команда является одной из нескольких по всей стране, которая перепрофилировала программы ИИ, разработанные в более спокойное время, к кризису COVID-19. В том числе для такой задачи, как принятие решение, какие пациенты столкнутся  с наибольшим риском осложнений, а какие могут быть безопасно направлены на лечение с меньшей интенсивностью.

Программы машинного обучения просматривают миллионы фрагментов данных, чтобы обнаружить паттерны, выявление которые может быть затруднено для врачей. Однако лишь немногие из этих алгоритмов были тщательно протестированы обычными процедурами. Поэтому, хотя они часто кажутся полезными, развертывание программ в разгар пандемии может сбить с толку врачей или даже быть опасным для пациентов, предупреждают некоторые эксперты по ИИ.

«ИИ используется для вещей, которые в данный момент ненадежны», — сказал Эрик Тополь, доктор медицинских наук, директор Исследовательского центра Scripps и автор нескольких книг по IT-здоровью.

Тополь обратил внимание на систему, созданную Epic, крупным поставщиком программного обеспечения для электронной медицинской документации, которая предсказывает, какие пациенты с коронавирусом могут стать критически больными. Использование этого инструмента до его валидации является «пандемической исключительностью», — сказал он.

Epic сообщил, что модель компании была подтверждена данными от более чем 16 000 пациентов, госпитализированных с COVID-19 в 21 медицинской организации. Никаких исследований по этому инструменту не было опубликовано, но, в любом случае, он был “разработан, чтобы помочь клиницистам принимать решения о лечении и не заменяет их суждение”, — сказал Джеймс Хикман, разработчик программного обеспечения в команде когнитивных вычислений Epic.

Другие рассматривают кризис COVID-19 как возможность узнать о значимости инструментов искусственного интеллекта.

Эрик Перакслис, доктор философии, научный сотрудник по данным в Университете Дьюка и бывший главный информационный офицер в FDA, подчеркнул, что исследования все же очень важны.

Почти 2 млрд долларов вливаются в компании, рекламирующие достижения в области искусственного интеллекта в здравоохранении в 2019 году. Инвестиции в первом квартале 2020 года составили $ 635 млн, против $155 млн в первом квартале 2019 года, по данным digital health technology funder Rock Health.

По крайней мере три медицинские компании, использующие технологии ИИ, заключили финансовые сделки на фоне кризиса COVID-19, включая Vida Diagnostics, согласно Rock Health.

В целом внедрение ИИ в повседневной клинической практике куда менее распространено, чем хайп вокруг этой технологии. Тем не менее, коронавирусный кризис вдохновил некоторые медицинские организации на ускорение перспективных применений.

Калифорнийский университет в Сан-Диего ускорил свой проект визуализации ИИ, развернув его всего за две недели.

Проект Сяо пропускает каждый рентгеновский снимок грудной клетки, взятый в собственной больнице, через алгоритм ИИ. Хотя научных публикаций нет, врачи сообщают, что инструмент влияет на принятие решений ими в клинической практике примерно в трети случаев, сказал Кристофер Лонгхерст, доктор медицинских наук, главный информационный директор UCSD Health.

«Результаты на сегодняшний день очень обнадеживающие, и мы не видим никаких нежелательных последствий”, — сказал он. — Мы чувствуем, что это полезно, а не вредно.”

ИИ продвинулся дальше в визуализации, потому что радиологические изображения имеют тонны данных для алгоритмов обработки . А чем больше данных, тем более эффективны программы, отметил Лонгхерст.

Специалисты по ИИ пытаются научить ИИ делать такие вещи, как прогнозирование сепсиса и острого респираторного дистресс-синдрома, а исследователи из Университета Джонса Хопкинса недавно выиграли грант NSF, чтобы использовать искусственный разум для прогнозирования повреждений сердца у пациентов с COVID-19.

В Нью-Йорке две основные больничные системы используют алгоритмы с поддержкой искусственного интеллекта, чтобы помочь им решить, когда и как пациенты должны переместиться в другую фазу ухода или быть отправлены домой.

В сети больниц Маунт-Синай Нью-Йорка алгоритм искусственного интеллекта определяет, какие пациенты могут быть готовы к выписке из больницы в течение 72 часов, сказал Робби Фримен, вице-президент по клиническим инновациям.

Фримен описал предложение ИИ лишь  как” начало разговора», предназначенное для того, чтобы помочь врачам, работающим с пациентами, решить, что делать. ИИ не принимает никаких решений.

В нью-йоркском медицинском центре Langone Health разработала аналогичную модель ИИ. Он предсказывает, наступят ли для пациента с COVID-19, поступающего в больницу, неблагоприятные последствия  в течение следующих четырех дней, сказал Йиндалон Афиньянафонгс, доктор медицинских наук, который возглавляет команду прогностической аналитики NYU Langone.

Модель испытывается в течение 4-6 недель на двух группах пациентов: одна, чьи врачи будут получать предупреждения, и другая – без таких предупреждений. Алгоритм должен помочь врачам сформировать список того, что может предсказать, есть ли у пациентов риск развития осложнений после их поступления в больницу, сказал Афинянафон.

Некоторые системы здравоохранения с недоверием относятся к развертыванию технологии, которая требует клинической проверки даже в разгар пандемии. Другие говорят, что им не нужен был ИИ, чтобы справиться с коронавирусом.

Stanford Health Care не использует ИИ для управления госпитализированными пациентами с COVID-19, сказал Рон Ли, доктор медицинских наук, директор Центра медицинской информатики по клинической интеграции ИИ. У нас не было такого всплеска пациентов, который предоставил бы массу данных, необходимых для того, чтобы убедиться, что ИИ работает на популяции, сказал он.

За пределами больниц моделирование факторов риска с поддержкой ИИ используется для оказания помощи системам здравоохранения в отслеживании пациентов, которые не инфицированы коронавирусом, но могут быть подвержены осложнениям, если они заразятся COVID-19.

В Scripps Health в Сан-Диего врачи стратифицируют пациентов, чтобы оценить их риск получения COVID-19 и дальнейших осложнений, используя модель оценки риска, которая учитывает такие факторы, как возраст, хронические заболевания и недавние посещения больниц. Когда пациент набирает семь баллов или выше, медсестра сортировки информирует о рисках коронавируса и может назначить встречу.

Хотя чрезвычайные ситуации предоставляют уникальные возможности для опробования передовых инструментов, важно, чтобы системы здравоохранения были уверены, что врачи готовы работать с ними и использовать инструменты осторожно, со всеобъемлющими испытаниями и проверкой, сказал Эрик Тополь.

“Когда люди находятся на передовой и перенапряжены, было бы здорово иметь алгоритм, который поддержит их”, — отметил он. “Мы просто должны убедиться, что алгоритм и инструменты искусственного интеллекта не вводят в заблуждение, потому что на карту поставлены жизни людей”, — отметил Тополь.

Источник: https://www.fiercebiotech.com/medtech/coronavirus-tests-value-artificial-intelligence-medicine?mkt_tok=eyJpIjoiTkRVeU9HSTNOREV3WmpNMSIsInQiOiJtZE9QQlpwbExWak5CNktiWkhNRndSeWhQdVpXb0VpMUFBazBTcFFoR25nZ1AxdGVcL0VCUGcrTlFCZ2lvaFMrSTZZKzB1czBGd3F2WERCK05hVjFQenlYYUdzQ21OZGhmNnNVVWQxbFp2bEN0Q0kwM1lWbitpM1dBWFlJY2FOSmoifQ%3D%3D&mrkid=685063