Искусственный интеллект в медицине

На что способен искусственный интеллект в медицине?

Уже многие нарисовали себе аватарки, картинки для соцсетей с помощью искусственного интеллекта, прочитали написанные им посты и сравнили их с «живыми». Или поиграли с фото: «я через 30 лет» или «я с длинными волосами».

А может ли ИИ сегодня предложить что-то для реального, а не виртуального поддержания молодости, красоты и здоровья? Какими технологиями на основе быстрой обработки большого количества данных врачи уже пользуются? Как это меняет жизнь их пациентов?

Расскажем, в каких сферах медицины искусственный интеллект достиг ощутимых результатов и как это в самое ближайшее время отразится на всех нас. Сначала — об общих тенденциях в здравоохранении, затем — непосредственно об омоложении и повышении качества жизни.

Новые технологии в медицине

Диагностика. Каждый день появляются новости о том, как алгоритмы ИИ научились распознавать те или иные заболевания — по изображениям КТ, МРТ, рентгена, а также по описанию симптомов самими пациентами. Конечно же, окончательное решение всегда за врачом, но программа может стать его «глазами» и, обучившись на тысячах образцов, различить мельчайшие отклонения на снимках и привлечь к ним внимание.

Вот лишь несколько примеров:

• сравнение полноформатных фотографий легочных тканей с помощью ИИ помогает поставить диагноз «рак легкого» на ранней стадии, когда велики шансы на выздоровление;
• простое фото на телефон способно «поднять тревогу» по поводу возможного рака кожи;
• в Китае создана система, которая вычленяет из массы пациентов с ОРВИ тех, у кого уже развивается пневмония и кто нуждается в экстренной помощи.

Лечение. Рассортировать пациентов, не пропустить угрожающие жизни случаи, обеспечить равномерную загрузку врачей и оборудования — этим машинное обучение в медицине занимается уже несколько лет. Мы и сами ощущаем, как постепенно упрощается запись к врачу, как удобно хранить все данные в электронной медицинской карте.

Теперь возможен и анализ этих данных: программа на основе ИИ подберет наиболее эффективный алгоритм лечения, выстроит порядок назначений. Многочисленные приложения для пациентов напомнят о приеме лекарств, процедурах.

Появились также программы, точно рассчитывающие следующую дозу лекарства (при ее снижении или увеличении) в зависимости от реакции на предыдущую. Это очень актуально для гормональных препаратов, в иммунотерапии, лекарственной психотерапии.

На основании больших объемов данных фармацевтические компании быстрее тестируют формулы новых лекарств. В ряде разработок ИИ анализирует все известные случаи применения лекарственных препаратов при различных заболеваниях и выводит наиболее действенные варианты для конкретной ситуации.

Хирургические операции. О роботах-хирургах слышали все — сейчас они часто становятся «руками» врача, особенно в микрохирургии, где нужны тонкие и точные манипуляции. Исследования показывают, что использование роботов-ассистентов с ИИ, которые, в отличие от хирургов, не знают усталости, позволяет в пять раз снизить число послеоперационных осложнений и на 20% сократить реабилитационный период — такие данные получены в ортопедии.

Пример последней российской разработки — роботизированная система копирования движений LevshAI («Левша»), которая сейчас проходит клинические испытания. Робот обладает тактильной обратной связью и позволяет выполнять операции на сосудах головного мозга дистанционно. Хирург может находиться как в соседнем помещении, защищенном от рентгеновского излучения (оно используется для визуализации), так и за много километров. ИИ в этой хирургической технологии создает 3D изображение сосудов головного мозга и передает хирургу максимально точные данные об операционном поле.

Инновации и новое тело

А теперь самое интригующее - о применении ИИ в областях, связанных с увеличением ресурса человеческого организма.

В трансплантологии, ортопедии, реконструктивной хирургии остро стоит проблема приживаемости донорских органов, титановых и силиконовых трансплантатов. 3D-печать на биопринтере уже успешно решает часть задач, когда надо из клеток пациента создать сустав, хрящевую ткань и даже целый мочевой пузырь. С помощью искусственного интеллекта можно тщательнее сформулировать задачу для биопринтера — и получить персональный трансплантат прямо в процессе операции.

Одно из вдохновляющих достижений в этой области — нанесение клеток, выращенных лабораторно из кожи пациента, прямо на ожоговое повреждение. Сканер исследует рану, а принтер создает на ее месте новую кожу, которую организм воспринимает своей.

Все это было бы невозможно без развития собственно клеточных технологий — возможности взять клетки определенного типа, вырастить их в нужном объеме и использовать, как в 3D-печати, так и напрямую. Так, в ортопедии при лечении суставно-мышечных заболеваний, артритов и артрозов применяют инъекции стволовых клеток — они способны брать на себя любую функцию в организме.

В данном случае — постепенно «доращивать» и заменять изношенную хрящевую или соединительную ткань, параллельно снижая воспаление. Предсказать, как будет идти восстановление в каждом конкретном случае, построить модель лечения на основе имеющихся данных также помогает искусственный интеллект.

На регенеративные способности клеток кожи обратили внимание и в малоинвазивной косметологии. Если до сих пор наиболее популярны здесь были филлеры на основе гиалуроновой кислоты, полученной химическим путем, и инъекции ботулотоксина, то с появлением ИИ, способного анализировать кожу, открылись новые возможности.

В организме коллаген, эластин и гиалуроновую кислоту производят клетки фибробласты. С возрастом выработка этих веществ снижается — и эластичная и подтянутая прежде кожа начинает увядать. Но процесс можно приостановить, если вырастить в лабораторных условиях новые фибробласты из крошечного участка собственной кожи пациента, а затем ввести их в нужные зоны с помощью инъекций.

Также среди наиболее востребованных малоинвазивных процедур, которые не требуют много времени и дают длительный эффект — ультразвуковая липосакция. Это и сжигание жира, и подтяжка кожи, и запуск производства нового коллагена.

Баланс внешнего и внутреннего

Вообще в косметологии набирает силу тренд на естественность. Чем менее заметно «омоложение» со стороны, чем ближе полученный результат к природным чертам лица - тем лучше. И здесь ИИ предоставляет еще две возможности.

Первая: анализ разнообразных эталонов красоты и «совмещение» их с анатомией и физиологией конкретного лица или фигуры. Пластическим хирургам и косметологам теперь есть, на что опереться, кроме собственного опыта. Программа анализирует черты пациентки — и выдает решение: каким методам улучшения внешности отдать предпочтение, вплоть до разработки плана операции или малоинвазивной процедуры.

Вторая технология связана с модным понятием «биохакинг». Оно подразумевает вмешательство в те параметры жизни, от которых напрямую зависит активность и долголетие (сон, питье, питание, физические нагрузки), и их изменение в более здоровую сторону.

Многие из тех, кому сегодня 35-45, не согласны через 20-30 лет страдать хроническими заболеваниями, вызванными «неправильным образом жизни». И готовы уже сейчас что-то делать для себя на постоянной основе.

Здесь две составляющие — контроль за параметрами организма (от простейших вроде пульса и давления до регулярных чекапов) и регулировка жизненных функций с помощью витаминов, рациона, физкультуры и т. п.

Алгоритмы ИИ умеют получать нужные данные (часто с помощью мобильных приложений, умных часов и т. п.), соотносить их с «портретом» владельца и выдавать рекомендации. Понятно, что получать эту информацию человек должен от врача, - но у того в буквальном смысле «освобождаются руки» от рутинных действий, а объем «входящих» значительно расширяется.

Одно из направлений биохакинга — гериатрическая эстетика, работа с возрастными изменениями как изнутри (уже описанными способами), так и снаружи. Сегодняшние 50-60-летние редко хотят выглядеть на 30 и отлично понимают: что внутри, то и снаружи.

Поэтому медицинская гериатрическая косметология часто начинает не с подтяжки лица, а с компенсации накопленных внутренних заболеваний — а затем уже легкими штрихами подправляет то, что позволит пациентке чувствовать себя не только энергичнее, но и привлекательнее. Простраивать индивидуальную программу изменений помогает… все тот же ИИ.

Что из описанного — пока лишь научные разработки, а что уже применяется ведущими врачами? Узнать это можно, только обратившись в многопрофильную клинику, в которой внимательно относятся к инновациям — изучают, опробуют, берут в практику. Так, челюстно-лицевые хирурги клиники RTH уже создают уникальные, индивидуальные 3D детали для внутренней имплантации. Доктора здесь постоянно повышают квалификацию, осваивают новое оборудование и технологии — на благо своих пациентов. Качественное и передовое лечение — там, где сочетаются опыт, профессионализм и живой интерес к новому.