Algoritmus, ktorý trénuje umelú inteligenciu (AI) v medicíne, aby dokázala objaviť rakovinu kože skôr ako ktorýkoľvek človek, roboty v operačnej sále a AI, ktorá predpovedá zástavu srdca: to všetko už dávno nie je víziou budúcnosti, ale realitou. Umelá inteligencia využíva algoritmy, najmä strojové učenie a umelé neurónové siete, na zlepšovanie seba samej alebo riešenie zložitých úloh. Čo prináša do oblasti medicíny? Spracováva obrovské množstvo údajov, objavuje vzory v priebehu niekoľkých sekúnd a urýchľuje diagnostiku. V oblasti všeobecného lekárstva sa čoraz jasnejšie ukazuje, že systém má aj nedostatky: mnohé výpočtové metódy sú založené na súboroch údajov zameraných na mužov, čo môže viesť k zanedbaniu symptómov špecifických pre ženy. Zároveň AI ponúka príležitosť na odstránenie tejto nerovnosti a výrazne zlepšiť starostlivosť o ženy.

Využitie v každodennej klinickej a ošetrovateľskej praxi

Existuje niekoľko oblastí, v ktorých sa umelá inteligencia už úspešne využíva. Na jednotkách intenzívnej starostlivosti počítače nepretržite monitorujú srdcovú a dychovú frekvenciu, krvný tlak a telesnú teplotu. S pomocou doplnkovej umelej inteligencie je možné počas dlhodobých hospitalizácií ukladať vzorce, ktoré predpovedajú možné komplikácie, napr. zástavu srdca. Lekárske tímy potom môžu upraviť liečbu. Systémy umelej inteligencie analyzujú röntgenové snímky, snímky magnetickej rezonancie, CT vyšetrenia a dokonca aj automatizované skríningy rakoviny kože, aby v ranom štádiu odhalili choroby, ako je rakovina. Každý sken vkladá obrazové údaje do takzvaných konvolučných neurónových sietí (CNN). Umelá neurónová sieť umelej inteligencie, optimalizovaná na spracovanie obrázkov a vizuálnych údajov, využíva viacero vrstiev na detekciu charakteristických znakov, ako sú hrany, textúry a tvary, napríklad na rozlíšenie zdravých pľúc od chorých. Čím viac vstupných údajov, tým je pravdepodobnejšie, že odhalí známky ochorenia, ktoré ľudské oko ešte nerozpozná. Ide o akýsi systém včasného varovania pre odborníkov, ktorí môžu na základe týchto údajov nariadiť ďalšie testy – a tým prináša obrovskú pridanú hodnotu pre pacientov. Pomáha tak aj v každodennej náročnej ošetrovateľskej praxi v domovoch dôchodcov. Asistenčné systémy v súčasnosti odbremeňujú ošetrovateľský personál tým, že im umožňujú vykonávať záznamy do dokumentácie hlasom pomocou špeciálne naprogramovanej aplikácie pre smartfóny. Umelá inteligencia aplikácie rozpoznáva rôzne dialekty a odborné termíny a prevádza hovorené slovo na štruktúrovaný text. Tieto informácie sa potom prenášajú priamo do štandardizovaného systému. Vďaka tomu ošetrovateľský personál ušetrí až hodinu denne, ktorú by musel venovať administratíve – získa viac cenného času na starostlivosť o klientov. Aj existujúce technológie čoskoro prejdú vďaka umelej inteligencii významnými zmenami. Napríklad v chirurgii sa používajú asistenčné roboty, ako systém da Vinci. Tieto stroje pomáhajú lekárom stabilizovať pohyby a umožňujú prístup k ťažko dostupným častiam tela. Vďaka tomu sú zložité operácie už teraz presnejšie, menej invazívne a skracuje sa aj doba rekonvalescencie. V budúcnosti bude do tohto systému integrovaná umelá inteligencia na automatické rozpoznávanie vzorcov, na podporu rozhodovania počas operácie a na predpovede a analýzy.

Zdravie žien: pokrok a riziká

MUDr. Medina Hamidović je vedkyňou na Univerzite Johannesa Keplera v Linzi a odborníčkou zdravotnícke a medicínske technológie pre diagnostické nástroje podporované umelou inteligenciou. Verí, že využitie umelej inteligencie je ústredným prvkom a najväčšou príležitosťou pre cielenú personalizovanú medicínu – a to aj v oblasti zdravia žien. „Umelá inteligencia môže pomôcť v rozvoji personalizovanej aj rodovo špecifickej medicíny identifikáciou špecifických parametrov, relevantných pre ženy.“ Aktuálne príklady vyznievajú optimisticky: v randomizovanej štúdii umelá inteligencia trénovaná na detekciu nádorov v mamografii pomohla rádiológom zvýšiť počet zistených nádorov o 20 percent. Zároveň sa pracovná záťaž znížila o 43 percent. V reprodukčnej medicíne sa môžu zvýšiť šance na oplodnenie in vitro (IVF) vďaka zobrazovacej analýze vajíčok a embryí s podporou umelej inteligencie, ktorá pomáha identifikovať tie s najväčšou pravdepodobnosťou úspechu: kontrolujú sa parametre, ako sú vzorce delenia, symetria, veľkosť buniek a skoré abnormality, čo umožňuje vybrať najvhodnejšie embryo na transfer. To následne zvyšuje šance na otehotnenie na prvý pokus a ušetrí tak ženám mnoho trápenia. Pri problémoch špecifických pre ženy, ako je endometrióza alebo PCOS, môže umelá inteligencia zohrať významnú úlohu, pretože tieto ochorenia dokáže objaviť o veľa rokov skôr. Aj tu zohráva kľúčovú úlohu včasné rozpoznanie vzorov na základe údajov pacientiek. Situácia je však iná pri všeobecnejších ochoreniach: keď sú systémy pri chorobách postihujúcich všetky pohlavia zásobované údajmi predovšetkým od mužských pacientov, vypočítavajú liečebné vzorce, ktoré sú relevantné a účinné u mužov, ale nie nevyhnutne u žien. Autoimunitné ochorenia, ako lupus, ktorý môže spôsobiť závažné zápaly kože a iných orgánov, postihujú napríklad oveľa častejšie ženy. Systémy umelej inteligencie však obsahujú primárne údaje od mužských pacientov a subtílnejšie príznaky, ktoré sa objavujú u žien, môžu byť prehliadnuté, odhalené príliš neskoro alebo nesprávne diagnostikované. Aj otázku dávkovania liekov treba starostlivo zvážiť. Farmakologické systémy podporované umelou inteligenciou analyzujú údaje, ako je vek, pohlavie, hmotnosť, funkcia orgánov a genetické faktory a ich základe stanovia optimálne dávkovanie liekov – odporúčania, ktoré sa osvedčili u mužov s hmotnosťou 85 kilogramov, však zvyčajne nie sú vhodné pre ženy s hmotnosťou 65 kilogramov a môžu viesť k závažným vedľajším účinkom. Podľa MUDr. Hamidovičovej sa však toto skreslenie a slepé miesta dajú postupne zredukovať. Aby bolo možné naplno využiť potenciál umelej inteligencie v oblasti zdravia žien, je potrebné zhromaždiť viac údajov špecifických pre ženské pohlavie a do vývoja technológií sa musí zapojiť viac žien: „Musíme zabezpečiť, aby boli ženy lepšie zastúpené nielen ako pacientky, ale aj ako vývojárky a osoby s rozhodovacou právomocou v odvetví umelej inteligencie.“

Požiadavky na budúce využívanie umelej inteligencie

Otázkou zostáva: akú veľkú zodpovednosť možno vo všeobecnosti preniesť na umelú inteligenciu v medicíne? V súčasnosti je to podporný nástroj a nevyužíva sa na prijímanie lekárskych rozhodnutí. Čo sa stane s miliónmi citlivých súborov zdravotných údajov, ktoré ako celok slúžia verejnému blahu, ale jednotlivo by mohli viesť k diskriminácii pacientov? Chýba jednotný právny rámec, ktorý by dokázal držať krok s rýchlym tempom vývoja. Napriek tomu sa takmer všetci odborníci zhodujú: pre skutočný pokrok, ktorý prospieva celej spoločnosti, je predovšetkým potrebná spolupráca – medzi odborníkmi z oblasti medicíny, technológií a etiky. Umelá inteligencia zohráva kľúčovú úlohu v pokroku v medicíne a priniesla nám všetkým veľa dobrého. Je to vzrušujúce.