Обещания, опасности и прогнозы для искусственного интеллекта в медицине: точка зрения рентгенолога

Недавно я присутствовал на ежегодном собрании Американского общества рентгеновских лучей (ARRS) 2023 года, одного из крупнейших профессиональных обществ рентгенологов и специалистов по медицинской визуализации. Как и ожидалось, одной из «горячих тем» стал искусственный интеллект (ИИ) и ожидаемое влияние на рентгенологов в частности, а также на практикующих врачей в целом.

Хотя я не смог присутствовать на всех многочисленных лекциях, панельных дискуссиях и исследовательских презентациях по ИИ, я узнал о многих интересных разработках, а также о областях, представляющих как возможности, так и проблемы. В этой колонке я хотел бы поделиться некоторыми мыслями о том, как ИИ повлияет на пациентов и врачей в краткосрочной и среднесрочной перспективе.

(Примечание: это обсуждение будет ограничено так называемым «узким ИИ» для выполнения конкретных медицинских задач, а не «искусственным общим интеллектом» или ОИИ, который может имитировать общее человеческое познание. Я оставлю дискуссию о том, достаточно ли продвинутый ИИ истребит человечество другим.)

1) ИИ будет играть все более важную роль в медицинском обслуживании, как очевидно, так и неочевидно для пациентов.

В моей собственной области радиологии ИИ будет использоваться для улучшения (но пока не замены) людей-радиологов, ставящих диагнозы на основе медицинских изображений. Уже существуют алгоритмы искусственного интеллекта, одобренные Управлением по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов (FDA) для обнаружения скрытых внутренних кровотечений в головном мозге или потенциально смертельных тромбов («легочная эмболия») в артериях легких.

При правильном использовании эти алгоритмы могут предупредить радиологов-людей о том, что сканирование пациента имеет одну из этих опасных для жизни аномалий, и «подтолкнуть» случай к началу очереди приоритетов. Это может значительно сократить время между сканированием и соответствующим лечением и, таким образом, спасти жизнь. (Видеть эта статья д-ра Киран Батра и его коллег из Юго-западного медицинского центра Техасского университета за один пример экономии времени, достигнутой с помощью ИИ.)

ИИ также можно использовать для улучшения медицинского обслуживания способами, не связанными напрямую с постановкой диагноза. Например, разработчики работают над программным обеспечением «второго пилота» для врачей, которое может просеивать медицинские записи пациентов и извлекать информацию, наиболее важную для предстоящего визита пациента в рентгенологическое отделение (или терапевтическую клинику и т. д.). Это может сэкономить драгоценное время практикующих врачей во время каждого визита к пациенту.

2) ИИ все еще не совершенны, и последнее слово в диагностике и лечении остается за врачами-людьми.

Например, ИИ довольно хорошо обнаруживают ранний рак молочной железы на маммограммах, но все же допускают ошибки. (Часто они совершают ошибки, которых не делают люди, и наоборот.) «помощник» радиолога-человекано (пока) не жизнеспособная замена.

Таким образом, мы увидим интересный период времени, когда человек-врач плюс ИИ будет работать лучше, чем только человек или только ИИ. Я предсказываю, что в какой-то момент медицина с помощью ИИ станет «стандартом лечения», и врачи, которые не используют ИИ в своей повседневной практике, могут попасть под судебные иски за оказание «некачественной» помощи.

3) По мере улучшения ИИ люди могут начать чрезмерно полагаться на них.

Это явление известно как «деквалификация». По аналогии (сделанной Доктор Чарльз Кан Университета Пенсильвании в одной из панельных дискуссий ARRS), предположим, мы разрабатываем автомобили с автоматическим управлением, которые могут справиться с большинством дорожных условий, но все же требуют, чтобы водитель-человек садился за руль в чрезвычайных ситуациях. По мере того, как искусственный интеллект становился все лучше, а потребность во вмешательстве человека становилась все реже, мы, люди-водители, могли легко стать самодовольными и потерять хорошие когнитивные привычки и рефлексы, связанные с вождением.

Если частично автоматизированный автомобиль, движущийся по шоссе со скоростью 70 миль в час, внезапно предупредит водителя-человека, который не ездил в прошлом году по-настоящему, чтобы взять на себя управление из-за гололедицы впереди, все может пойти плохо.

Точно так же, если человек-рентгенолог позволит своим навыкам обнаружения рака заржаветь, у него могут возникнуть проблемы, когда медицинские изображения будут содержать сложные визуальные особенности, которые ИИ не сможет точно проанализировать.

Мой личный подход будет заключаться в том, чтобы думать об ИИ как о неутомимом, но причудливом студенте-медике, постоянно задающем вопросы вроде: «Может ли эта закорючка быть раком? Как насчет этой темной линии — это перелом? Может ли эта точка быть маленьким кровяным сгустком?» Любознательный студент-медик может держать опытных врачей в напряжении, и то же самое может быть верно и для ИИ.

4) ИИ может взять на себя некоторые взаимодействия с пациентами, которые в настоящее время требуют человеческого медицинского персонала.

Вероятно, мы не так уж далеки от того, чтобы ИИ LLM (Large Language Model), такой как ChatGPT, мог взять рентгенологический отчет, написанный на медицинском жаргоне, и «перевести» его в термины, понятные немедикам, и, возможно, даже ответить на следующие вопросы: вопросы о значимости результатов.

Недавняя статья Айерса и его коллег в JAMA Стажер Мед сравнили, как чат-боты с искусственным интеллектом и врачи-люди отвечали на медицинские вопросы пациентов. предлагается в социальных сетях. По мнению судей (которые не знали автора ответов), ответы чат-ботов были признаны лучше как с точки зрения качества информации, так и с точки зрения сопереживания, чем ответы врачей-людей!

Использование искусственного интеллекта в медицине — это быстро развивающаяся область, и я лишь поверхностно коснулся этой захватывающей работы. Учитывая стремительный темп развития, я не знаю, что будет через 5 месяцев, не говоря уже о 5 годах. Но я рад, что живу в это время потенциально масштабных инноваций (и, по общему признанию, потенциально неприятных потрясений). На данный момент я сохраняю оптимизм в отношении того, что ИИ может стать огромным благом как для пациентов, так и для врачей.