Mesterséges intelligencia a kórházakban Hogyan változtathatja meg a diagnosztikát

Mesterséges intelligencia a kórházakban: hogyan változtathatja meg a diagnosztikát

A mesterséges intelligenciát ma már széles körben használják az orvostudományban.
A technológia rengeteg munka alól mentesítheti az orvosokat, különösen a rák diagnosztikájában.
Végül azonban az orvosnak mindig magának kell döntenie - figyelmeztet egy szakértő.

„A mesterséges intelligencia helyettesíti az emberi gyógyulást?” - kérdezi Christian Maté osztrák orvos nemrég megjelent „Orvostudomány orvosok nélkül” című könyvének alcímében. A cím provokál, és célja a figyelem felkeltése.

Valójában egyre több olyan jelentés érkezik, amelyek szerint a mesterséges intelligencia (AI) rendszerek a képadatok elemzésekor néha jobban felismerik a kóros változásokat, mint a szakemberek. A jövőben az AI feleslegessé teszi az orvosokat - vagy legalábbis néhány szakembert?

A gépek mentesíthetik az orvosokat a munkától

A „nem” egyértelmű válasz Maté részéről. Ehelyett az orvosok hagyhatnának rutinszerű vagy hosszadalmas feladatokat a gépek tanulására. A fejlesztők is inkább az AI-rendszereket tekintik támogató technológiának, hasonlóan a modern autók segédrendszereihez. Maté még abban is reménykedik, hogy mindenekelőtt a fejlett mesterséges intelligencia-technológia humánusabbá teheti az orvostudományt: Az ilyen rendszerek megkönnyebbülésétől az orvosok ismét jobban a betegeikre koncentrálhatnak.

A tanulási rendszerek alapvetően mesterséges neurális hálózatokon alapulnak, amelyek az idegsejtek funkcióit és kapcsolatait szimulálják. Az ilyen hálózatok képessé teszik a számítógépes rendszert tanulásra, ha ennek megfelelően képzik. Az AI rendszerek most már olyan összetett játékokat játszhatnak, mint a sakk vagy a Go jobban, mint az emberi nagymesterek. Míg egyszer sokáig mesterek képezték őket több ezer játék játékával, az AI szoftver, az AlphaGo Zero évekkel ezelőtt emberi edzés adatok nélkül készült el: az AlphaGo Zero a világ legjobb Go játékosa lett, csak a játékszabályok és az önmagával szembeni játékok révén.

De a legtöbb mesterséges intelligencia-rendszer nagy mennyiségű ember által létrehozott adatot igényel. Például a bőrrák kimutatására szolgáló AI szoftvert, amelyet Holger Hänßle, a Heidelbergi Egyetemi Kórházból fejlesztett ki kollégáival, több mint 150 000, ártalmatlan anyajegyek és veszélyes melanómák (fekete bőrrák) klinikai felvételével képezték ki. Az összes kép laboratóriumi eredményeit letétbe helyezték. Ily módon a rendszer megtanulta megkülönböztetni az ártalmatlan anyajegyeket és a rosszindulatú melanomákat a finom vonások alapján.

A TÉMÁBAN

kutatás
technológia
tudomány

Interjú a Fraunhofer főnökével: "A mesterséges intelligencia nem veszi át a hatalmat"

Mesterséges intelligencia: jövőnk vagy közelgő romunk?

A diagnózisok hibaaránya összehasonlítható

Hänßle és munkatársai által az „Annals of Oncology” folyóiratban készített tanulmány szenzációt váltott ki 2018-ban: 100 klinikai felvétel elemzésénél az általuk kifejlesztett AI észlelte a fekete bőrrákos esetek 95 százalékát, míg 58 szakember átlagosan a melanomák valamivel kevesebb, mint 87 százaléka volt elismert. Ha a szakemberek további információkat kaptak a páciensről - például kor, nem, bőrterület -, a találati arány 89 százalékra emelkedett. Cserébe az orvosok jobban azonosítani tudták a jóindulatú anyajegyeket, az esetek jó 71 százalékában, és további betegadatok csaknem 76 százalékban. Az AI-nek ez csak alig 64 százalék alatt sikerült - tehát nagyobb valószínűséggel hibásan diagnosztizálta a rákot.

"A tanulmányt azért kritizálták, mert az értékelés körülményei nem felelnek meg a mindennapi klinikai gyakorlatnak" - mondja Hänßle. Csapatával ezért újabb vizsgálatot indítottak, amelynek során az orvosok információkat kaptak az egyes esetekről, de az AI csak kibővített képet kapott. Most az AI és a szakemberek eredményei nagyjából megegyeztek, amint a kutatók ismét beszámolnak az “Annals of Oncology” c.

A Hänßle körüli csoport tovább akarja fejleszteni az AI rendszert. Észrevettek néhány kirívó téves diagnózist, ahol egyértelműen ráknak minősített anyajegyeket azonosítottak. A kutatók megtalálták az okát: Az orvosok kékkel jelölték meg a beteg bőrterületeit, és az AI nyilvánvalóan a melanoma jellemzőjeként értelmezte a jelöléseket. Azóta az AI használata során a klinikai képeken nem lehet látható jelölés.

Az adatbázisok segíthetnek a terápia megválasztásában

A darmstadti Fraunhofer Számítógépes Grafikai Kutatóintézet (IGD) kutatói más módon kívánják támogatni az orvosokat: digitális betegmodellel. Ennek érdekében hét Fraunhofer intézet egyesítette erőit egy kutatási hálózat létrehozása érdekében. Összegyűjtik a korábban kiosztott információkat az egyes betegekről és a hasonló betegségekben szenvedő betegcsoportokról. "A klinikákon és az orvosi gyakorlatban összegyűjtött adatokra támaszkodunk" - mondja Stefan Wesarg, az egyik projektmenedzser.

Amikor az orvos bevezeti a beteg adatait a szoftverbe, azokat összehasonlítják a különféle adatbázisokban, például a rákregiszterekben szereplő bejegyzésekkel. Ily módon a rendszer megtalálja a hasonló adatokkal rendelkező betegeket, és elmondja az orvosnak, mely terápiákkal sikeresen kezelték őket.

Az adott eset elemzése figyelembe veszi az orvosi döntések klinikai irányelveit és a különféle terápiák költségeit is. Mivel a rendszer internetalapú, az orvosok bárhonnan elérhetik a számítógépeken, a táblagépeken vagy ha szükséges, az okostelefonokon. Ennek megkönnyítenie kell a döntéseket számukra - hangsúlyozza Wesarg.