«Getty Images «Опортуністичний» скринінг за допомогою штучного інтелекту може виявити захворювання, яких лікарі не шукали. Це шостий фільм із шести частин серії, яка розглядає, як штучний інтелект змінює медичні дослідження та лікування. Коли 58-річний Вілл Стадхолм закінчився потрапив у нещасний випадок і невідкладну допомогу в лікарні NHS в Оксфорді в 2023 році з шлунково-кишковими симптомами, він не був», — пишуть на: www.bbc.com
Getty Images
«Опортуністичний» скринінг за допомогою штучного інтелекту може виявити хвороби, які лікарі не шукали
Це шостий фільм у серії з шести частин, яка розглядає, як ШІ змінює медичні дослідження та лікування.
Коли 58-річний Вілл Стадголм у 2023 році потрапив у лікарню NHS в Оксфорді в нещасний випадок із симптомами шлунково-кишкового тракту, він не очікував діагнозу остеопороз.
Хвороба, тісно пов’язана з віком, спричиняє слабкість і крихкість кісток, що підвищує ризик переломів.
Виявилося, що у містера Стадхольма був важкий випадок харчового отруєння, але на початку дослідження його хвороби йому зробили КТ черевної порожнини.
Пізніше це сканування було перевірено за допомогою технології штучного інтелекту (AI), яка виявила зруйнований хребець у хребті пана Стадхольма, що є поширеним раннім показником остеопорозу.
Послідувало подальше тестування, і пан Стадхольм отримав не лише діагноз, а й просте лікування: щорічне вливання препарату від остеопорозу, який, як очікується, покращить щільність його кісток.
«Мені дуже пощастило, — каже містер Стадхолм, — я не думаю, що це було б підхоплено без технології ШІ».
Вілл Стадхолм
Під час лікування Вілла Стадхолма від харчового отруєння ШІ виявив ознаки остеопорозу
Не чуно, що радіолог може помітити щось випадкове на зображенні пацієнта – невиявлену пухлину, проблему з певною тканиною чи органом – поза тим, що вони спочатку перевіряли.
Але застосування штучного інтелекту у фоновому режимі для систематичного аналізу сканувань і автоматичного виявлення ранніх ознак поширених хронічних захворювань, яким можна запобігти, які можуть назрівати, незалежно від причини, з якої спочатку було призначено сканування, є новим.
Клінічне використання штучного інтелекту для опортуністичної скринінгу або опортуністичної візуалізації, як його називають, «тільки починається», зазначає Перрі Пікхардт, професор радіології та медичної фізики в Університеті Вінконсін-Медісон, який є одним із тих, хто розробляє алгоритми.
Його вважають опортуністичним, оскільки він використовує візуалізацію, яка вже була зроблена з іншою клінічною метою – будь то підозра на рак, інфекція грудної клітки, апендицит або біль у животі.
Він має потенціал для виявлення раніше недіагностованих захворювань на ранніх стадіях, до появи симптомів, коли їх легше лікувати або запобігти прогресуванню. «Ми можемо уникнути багатьох недоліків профілактики, які ми упускали раніше», — каже професор Пікхардт.
Регулярні медичні огляди або аналізи крові часто не дозволяють виявити ці захворювання, додає він.
Getty Images
КТ містить багато інформації, яка не досліджується
У комп’ютерній томографії міститься багато даних, пов’язаних із тканинами й органами тіла, які ми насправді не використовуємо, – зазначає Міріам Бределла, радіолог з Нью-Йоркського університету в Лангоні, яка також розробляє алгоритми в цій галузі.
І хоча аналіз теоретично міг би бути проведений без штучного інтелекту радіологами, які б проводили вимірювання, це зайняло б багато часу.
Є також переваги технології з точки зору зменшення упередженості, зазначає вона.
Вважається, що така хвороба, як остеопороз, в основному вражає худих білих жінок похилого віку, тому лікарі не завжди думають дивитися поза межами цієї популяції.
З іншого боку, опортуністичне зображення не дискримінує таким чином.
Випадок пана Стадхольма є гарним прикладом. Будучи відносно молодим щодо остеопорозу, чоловіком і в анамнезі не мав переломів кісток, малоймовірно, що йому поставили б діагноз без ШІ.
Окрім остеопорозу, штучний інтелект навчається допомагати оппортуністично виявляти хвороби серця, жирову хворобу печінки, вікову втрату м’язів і діабет.
У той час як основна увага приділяється комп’ютерній томографії, наприклад, черевної порожнини чи грудної клітки, ведеться робота над отриманням інформації також з інших типів зображень, включаючи рентген грудної клітки та мамографію.
Алгоритми навчаються на багатьох тисячах позначених тегами попередніх сканувань, і важливо, щоб навчальні дані включали сканування широкого кола етнічних груп, якщо технологія буде розгорнута на різноманітному колі людей, підкреслюють експерти.
Передбачається, що існує певний рівень перевірки людьми: якщо ШІ виявить щось підозріле, це буде надіслано радіологам для підтвердження, перш ніж повідомляти про це лікарям.
Технологія штучного інтелекту, використана для дослідження сканування пана Стадхольма, належить ізраїльській компанії Nanox.AI, яка є однією з небагатьох компаній, що працюють над штучним інтелектом для опортуністичних скринінгів – набагато більше зосереджено на використанні штучного інтелекту для допомоги в точній і швидкій діагностиці захворювань. конкретні умови, для яких фактично проводяться сканування.
Nanox.AI пропонує три оппортуністичні продукти для скринінгу, спрямовані на виявлення остеопорозу, хвороб серця та жирової хвороби печінки відповідно за допомогою звичайних КТ.
Оксфордські лікарні NHS почали випробування продукту Nanox.AI, орієнтованого на остеопороз, у 2018 році, перш ніж офіційно запустити його в 2020 році.
Результати, отримані в лікарнях Оксфорда, показують, що кількість пацієнтів, у яких виявлено переломи хребців, у шість разів перевищує середній показник Національної служби охорони здоров’я – пацієнтів, яких потім можна перевірити на наявність остеопорозу та розпочати лікування для боротьби з хворобою, – каже Кассім Джавайд, професор. остеопорозу та рідкісних захворювань кісток в Оксфордському університеті, який очолював впровадження алгоритму.
Подальші випробування алгоритму також зараз тривають у лікарнях Кембриджа, Кардіффа, Ноттінгема та Саутгемптона. «Ми хочемо зібрати докази, щоб використовувати їх у Національній службі охорони здоров’я», — каже професор Джавайд.
Проте, хоча технологія може принести користь людям, є ширші наслідки, які необхідно враховувати, каже Себастьєн Урселін, професор інженерії охорони здоров’я в Королівському коледжі Лондона, який очолює Центр AI Center for Value Based Healthcare.
Великою проблемою, яку необхідно збалансувати, зазначає він, є додаткова кількість пацієнтів, яку може створити використання цієї технології. «Це збільшує попит на систему охорони здоров’я, а не зменшує його», – каже він.
По-перше, людям, які під час опортуністичних скринінгів визначені як потенційно хворі, ймовірно, знадобиться подальше підтверджуюче тестування, яке потребує ресурсів. І якщо штучний інтелект неточний або надто чутливий, це може призвести до великої кількості непотрібних тестів.
Потім необхідно надати послуги для тих додаткових людей, яким все-таки поставили діагноз.
Професор Джавайд визнає, що додаткове навантаження є проблемою, яка пов’язана з технологією, але є рішення.
Пацієнти, у яких підтверджено наявність переломів в Оксфорді, направляються для подальшого спостереження до служби профілактики переломів, яка переважно здійснюється медсестрами, щоб не перевантажувати лікарів. «ШІ справді змушує вас змінити свій шлях», — каже він.
І в довгостроковій перспективі, вважає професор Джавайд, виявлення більшої кількості людей з ранньою стадією остеопорозу та отримання необхідного їм профілактичного лікування заощадить гроші NHS. «Перелом є однією з головних причин, чому люди потрапляють до лікарні», — каже він.
Містер Стадхолм на власні очі бачив жахливість остеопорозу: через це його мати зламала обидва стегна. Раніше це вважалося просто станом старої людини, і нічого не можна було зробити, каже він. «Я відчуваю себе досить привілейованим, я можу зробити щось до того, як мої кістки перетворяться на крейду», — каже він.