Sztuczna inteligencja rewolucjonizuje opiekę zdrowotną

Sztuczna inteligencja w medycynie – robot da Vinci

Roboty da Vinci wspomagają pracę specjalistów w wielu dziedzinach medycyny – urologii, chirurgii, ginekologii, kardiologii czy laryngologii. W 2017 roku w Polsce zostało wykonanych blisko 900 tys. operacji z udziałem tego systemu. Pierwsza taka operacja odbyła się w 2010 roku w Wojewódzkim Szpitalu Specjalistycznym we Wrocławiu. Przeprowadził ją  prof. Wojciech Witkiewicz na pacjencie z rakiem jelita grubego [1]. To był prawdziwy symbol technologicznej zmiany w polskim szpitalnictwie. Aktualnie nasza ochrona zdrowia w coraz większym stopniu korzysta z tej nowoczesnej technologii. Wpływ na jej rozpowszechnienie miały pozytywne opinie i rekomendacje Agencji Oceny Technologii Medycznych. Od 1 sierpnia 2023 roku pacjenci z rakiem błony śluzowej macicy oraz jelita grubego mogą w ramach leczenia na NFZ korzystać z chirurgicznego wsparcia robota. Realizacja zabiegów odbywa się w 22 placówkach spełniających wymogi. Jak komentowali uczestnicy debaty poświęconej wyzwaniom w diagnostyce i leczeniu raka jelita grubego – jego „przyszłością są roboty” [2].

Sztuczna inteligencja daje szansę na rozwój wielu dziedzin życia, w tym także medycyny.

Postępująca informatyzacja w ochronie zdrowia

Technologia wkracza pod dachy polskich szpitali i placówek medycznych także za sprawą cyfryzacji  i cyfrowej transformacji. Przełomem w tym obszarze była przyjęta w 2019 roku „Ustawa o zmianie niektórych ustaw w związku z wdrażaniem rozwiązań e-zdrowia”. Rozwój usług takich, jak m.in.: IKP czy usprawnienie obiegu dokumentacji poprzez EDM są jej praktycznym pokłosiem. Postępująca informatyzacja w służbie zdrowia pomaga skrócić czas wypełniania dokumentów oraz umożliwia i poprawia koordynację opieki nad chorym [3]. Cyfryzacja sprawia, że możliwe jest błyskawiczne wystawianie recept oraz uzupełnianie zaleceń dla pacjenta, a to usprawnia pracę personelu.

Sztuczna inteligencja milowym krokiem w ochronie zdrowia

Kolejnym milowym krokiem w ochronie zdrowia jest zastosowanie sztucznej inteligencji. Algorytmy uczenia maszynowego analizują obrazowanie medyczne, aby pomóc radiologom w lepszym (dokładniejszym i skuteczniejszym) identyfikowaniu nieprawidłowości. Algorytmy przetwarzania języka naturalnego (NLP) przeszukują ogromne ilości literatury medycznej, pomagając w opartej na dowodach praktyce i zaleceniach dotyczących leczenia. Ponadto modele predykcyjne oparte na AI okazały się skuteczne w przewidywaniu ognisk chorób i optymalizacji alokacji zasobów w systemach opieki zdrowotnej.

Polski wkład w rozwój technologii z zakresu sztucznej inteligencji

Rozwój takich technologii jest również polską domeną. Future Processing, firma technologiczna z Gliwic, we współpracy z Gliwickim Centrum Onkologii realizowała projekt ECONiB [4]. Jego celem było zwiększenie mocy diagnostycznej obrazowania dynamicznego po wzmocnieniu kontrastowym w onkologii spersonalizowanej poprzez ekstrakcję nowych, ulepszonych biomarkerów. Kluczem projektu była analiza pikseli obrazów medycznych w poszukiwaniu istotnych informacji diagnostycznych.  Wnioski pozwoliły zwiększyć skuteczność diagnostyczną rezonansu magnetycznego i umożliwiły szybsze wykrywania zmian złośliwych. Przeglądanie dużej liczby zdjęć przez człowieka, który musi zachować wysoki poziom koncentracji, jest mniej efektywne, niż gdy robi to technologia.

W Gliwicach pracują nad technologiami wspierającymi medycynę

Również w Gliwicach funkcjonuje European HealthTech Innovation Center [5]. To nowoczesny ośrodek naukowo-badawczy Politechniki Śląskiej wspierający procesy generowania, rozwijania oraz wdrażania nowych technologii mających zastosowanie w medycynie, rehabilitacji czy sporcie [5]. Misja oraz cele działalności ośrodka są jasno określone. Chodzi o stworzenie platformy łączącej możliwości badawczo-rozwojowe ultranowoczesnych laboratoriów z potencjałem naukowego zespołu inżynierów Wydziału Inżynierii Biomedycznej Politechniki Śląskiej i podmiotami gospodarczymi oraz innymi jednostkami badawczo-rozwojowymi funkcjonującymi w obszarze zdrowia.

– Opracowujemy i wdrażamy projekty, które z jednej stronny odciążą służbę zdrowia, z drugiej realnie przyczynią się do lepszego leczenia pacjentów. To właśnie tutaj zarówno firmy polskie, jak i zagraniczne znajdują zaplecze badawcze dla rozwoju swoich pomysłów z zakresu medycyny, czy szerzej pojętego zdrowia – deklaruje dyrektor centrum, prof. dr hab. inż. Marek Gzik [6].

Sztuczna inteligencja wspiera diagnostykę

Jednym z najświeższych przykładów sukcesu na polu wykorzystania sztucznej inteligencji we wspieraniu diagnostyki jest projekt StethoMe. „Stetoskop wielkości połówki pomarańczy, w którym siedzi sztuczna inteligencja i słucha, czy w płucach wszystko jest w porządku. I robi to nawet lepiej od lekarzy. To nie science fiction, to StethoMe, urządzenie stworzone przez polskich naukowców” pisze Gazeta Wyborcza o projekcie którego pomysłodawczynią jest dr Honorata Hafke-Dys [7]. Jak wyjaśnia autorka, w urządzeniu zamiast lekarza, oddechu słucha Zainstalowana w telefonie użytkownika aplikacja, krok po kroku przeprowadza go przez proces badania.

Sztuczna inteligencja wsparciem w diagnostyce medycznej.

Sztuczna inteligencja – czy jest całkowicie niezawodna?

Jednym z najbardziej palących pytań dotyczących sztucznej inteligencji w medycynie jest to dotyczące jej niezawodności. Chociaż sztuczna inteligencja wykazuje niezwykły potencjał i wydajność, to czy kiedykolwiek będziemy mogli powiedzieć że jest ona całkowicie niezawodna? Pracownicy ochrony zdrowia weryfikują spostrzeżenia uzyskane dzięki sztucznej inteligencji, aby zapewnić bezpieczeństwo pacjentów i skuteczną opiekę. To na nich spoczywa odpowiedzialność i sytuacja ta, z bardzo dużym prawdopodobieństwem szybko się nie zmieni. Nawet jeśli, a takie pojawiają się opinie, AI stanie się „mądrzejsza od ludzi”.

Sztuczna inteligencja w ujęciu prawnym

Inną kwestią jest prawodawstwo. W 2022 roku przyjęta została „Biała księga ”, opracowana przez Polską Federację Szpitali, Koalicję AI w zdrowiu oraz GRAI ds. sztucznej inteligencji [8]. Ujęte są w niej m.in. wskazówki dotyczące stosowania AI zgodnie z zasadami wykonywania zawodów medycznych. Dokument podkreśla, że AI nie zastępuje profesjonalisty medycznego, nie podejmuje za niego decyzji, ani nie orzeka samodzielnie o stanie zdrowia. Sztuczna inteligencja ma wspierać procesy terapeutyczne, diagnostyczne, naukowo-badawcze, organizacyjne i zarządcze i być narzędziem w rękach lekarza.

Przetwarzanie danych

W Unii Europejskiej funkcjonują akty prawne, które regulują wspomniane kwestie. Jednym z nich jest ogólne rozporządzenie o ochronie danych (RODO). Określa ono kluczowe i nadrzędne ramy prawne regulujące przetwarzanie, przechowywanie i przetwarzanie danych osobowych, w tym danych dotyczących zdrowia. A rozwój algorytmów ściśle związany jest z przetwarzaniem danych. Po prostu są one traktowane jako przykłady i swoisty materiał szkoleniowy. Poprzez porównanie milionów akordów algorytm „uczy się” rozpoznawać wyniki, do poszukiwania których został zaprogramowany.

Sztuczna inteligencja w ramach prawnych UE

Szeroko komentowany jest przyjęty w maju br. „AI Act” Unii Europejskiej. To regulacja, która ma stworzyć ramy zabezpieczające interesy obywateli i zapewnić przestrzeń do rozwoju cyfrowego biznesu [9]. W myśl jej zapisów systemy AI zostały podzielone wedle czterech kategorii ryzyka (nieakceptowalne, wysokie, ograniczone (ryzyko manipulacji) i minimalne). Wykorzystanie systemów, które cechuje nieakceptowalne ryzyko, ma być całkowicie zakazane. Tworzenie i wykorzystywanie systemów cechujących się wysokim stopniem ryzyka ma natomiast podlegać szeregowi obostrzeń i obowiązków. W przypadku systemów o minimalnym stopniu ryzyka, obowiązkiem twórców i administratorów będzie informowanie użytkowników o tym, że spotykają się podczas korzystania z danego produktu czy usługi ze sztuczną inteligencją.

Etyka

Odrębnym i również niezwykle istotnym aspektem jest etyka odnosząca się do tego zagadnienia. Choć wytyczne w tym obszarze nie są prawnie wiążące, to również mają kluczowe znaczenie przy wykorzystywaniu sztucznej inteligencji, w tym w opiece zdrowotnej. Światowa Organizacja Zdrowia (WHO) w maju br. wezwała do ostrożności związanej z wykorzystywaniem Sztucznej Inteligencji.  „Chociaż WHO jest entuzjastycznie nastawiona do odpowiedniego wykorzystania technologii, w celu wspierania pracowników służby zdrowia, pacjentów, badaczy i naukowców, istnieje obawa, że ostrożność, którą normalnie należałoby zachować w przypadku każdej nowej technologii, nie jest zachowywana konsekwentnie w przypadku LLM*. Obejmuje to powszechne przestrzeganie kluczowych wartości, takich jak przejrzystość, włączenie społeczne, zaangażowanie społeczne, nadzór ekspercki i rygorystyczna ocena” [10].

Współpraca człowieka z innowacyjnymi technologiami

Integracja sztucznej inteligencji w medycynie jest kamieniem milowy w doskonaleniu praktyk w zakresie opieki zdrowotnej. Niesie ze sobą duże nadzieje w zakresie diagnostyki, leczenia i wydajności operacyjnej. Jednak osiągnięcie absolutnej niezawodności sztucznej inteligencji jest wciąż melodią dalekiej przyszłości, a to podkreśla konieczność ciągłego udoskonalania i współpracy między ludzką wiedzą a innowacjami technologicznymi.

Źródła:

[1] https://www.zwrotnikraka.pl/robot-da-vinci-w-polsce-zastosowanie/ (dostęp 02.01.2024)

[2] https://www.isbzdrowie.pl/2023/11/przyszloscia-leczenia-raka-jelita-grubego-sa-roboty/ (dostęp 02.01.2024)

[3] https://www.pzh.gov.pl/informatyzacja-w-ochronie-zdrowia/ (dostęp 02.01.2024)

[4] https://better.future-processing.com/projects/econib (dostęp 02.01.2024)

[5] Strona główna – EHTIC (dostęp 02.01.2024)

[6] https://ehtic.eu/ (dostęp 02.01.2024)

[7] https://wyborcza.biz/biznes/7,177150,30324693,stethome-polka-zbudowala-ai-do-leczenia-astmy-i-chorob-oddechu.html?disableRedirects=true (dostęp 02.01.2024)

[8] https://www.gov.pl/web/ai/sztuczna-inteligencja-w-medycynie (dostęp 02.01.2024)

[9] https://cyberdefence24.pl/polityka-i-prawo/co-zmienia-unijne-regulacje-sztucznej-inteligencji-ai-act (dostęp 02.01.2024)

[10] https://www.who.int/news/item/16-05-2023-who-calls-for-safe-and-ethical-ai-for-health (dostęp 02.01.2024)

* LLM (Large Language Model) to wyspecjalizowany rodzaj sztucznej inteligencji (AI), który został przeszkolony na ogromnych ilościach tekstu w celu zrozumienia istniejącej treści i wygenerowania oryginalnej treści.