Mesterséges intelligencia a gyógyításban

Áttörés előtt állunk

Beírunk egy szót a netes keresőbe. Bepötyögjük az úticélt a navigációs eszközbe. Filmet keresünk a videócsatornán vagy követünk valakit a közösségi oldalon: ilyenkor tulajdonképpen mesterséges intelligenciát (MI) használunk.

Merthogy az MI nem valamiféle futurisztikus robot, amit beprogramozunk, de már most attól kell tartanunk, hogy idővel okosabb lesz az embernél, hanem egy magasan fejlett digitális rendszer, amely hatalmas adatbázisokhoz fér hozzá, és azokból összefüggéseket állít fel. De miben különbözik ez mindattól, ami eddig is elérhető volt a számítógépeinken keresztül?

Többet, gyorsabban, okosabban

Évtizedeken keresztül mi magunk kutattunk az interneten vagy hoztunk létre adatbázisokat, és elszigetelten dolgoztunk az eredményért. A mesterséges intelligencia korában viszont csak betápláljuk a rendszerbe az alapkérdéseinket, és az maga mondja meg a megoldást milliárdnyi adat elemzése után. Mégpedig villámgyorsan; másodpercenként akár ezermilliárd műveletet futtat le.

Ez a bizonyos gyorsaság a második többlet, ami miatt azt mondjuk, hogy teljesen új korszak kezdődik. A harmadik pedig a tanulékonyság. Programok, amik nemcsak a már megismert műveleteket képesek elvégezni, hanem a műveletek elvégzéséből tanulnak, továbbfejlesztik magukat, és egyre pontosabb és pontosabb megoldásokhoz jutnak el.

De miért érdekes mindez nekünk?

Mert rövidesen az egész életünket átalakítja majd a mesterséges intelligencia – gyorsabban, mint gondolnánk. Az ember nem igazán szereti a változásokat, főleg nem a kívülről jövőket. Hiszen a változás mindig jelent némi bizonytalanságot; félünk, hogy talán rosszabbat hoz annál, mint ami volt.

Ugyanakkor megtanulhattuk már, hogy nincs fejlődés változás nélkül, és sok minden, ami kezdetben aggodalmat váltott ki, később hasznosnak bizonyult. Gondoljunk csak a tűzhasználatra, amire egykor potenciális veszélyforrásként tekintettek, később azonban elengedhetetlenné vált.

Az ipari forradalom során a munkások rombolták a gépeket, mert tartottak tőle, hogy azok miatt elvesztik a munkájukat. A számítógépet a kezdetekkor sokan bojkottálták, bizalmatlanok voltak a hálózatokkal szemben. 

Nincs ez másként a mesterséges intelligencia megjelenése idején sem: sokan gyanakodva tekintenek rá, nem értik, hogyan működik, féltik az állásukat, esetleg valamiféle szuperhatalmat tulajdonítanak neki. Ahogy azonban korábban, a korszakalkotó találmányokkal, fejlesztésekkel történt, vélhetően az MI-t is megtanuljuk hasznunkra fordítani. Például az egészségügy területén.

Intelligens kontaktlencse, okosvécé

A kutatás és az orvoslás már ma is számos területen használ mesterséges intelligenciát, és még sokkal több az ötlet az irányban, hogy mi mindenben lehetne előrelépni a segítségével. Bár még sok a tévesztés az egészségügyi felhasználás során, a szükséges óvatosság mellett reményteli az MI jövője az orvosi gyakorlatban.

Képzeljük el, hogy cukorbetegként olyan kontaktlencsénk van, ami képes cukortartalmat mérni a könnyünkből, ami alapján a mesterséges hasnyálmirigyünk utasítást kaphat arra, hogy mennyi inzulint szabadítson fel.

Vagy álmodjunk egy olyan kanalat, amelyik érzékeli a Parkinson-kóros beteg kezének rezgését, és képes azt kiegyenlíteni. Nos, ezek máris létező fejlesztések.

De dr. Falus András immunológus, egyetemi tanár és akadémikus egyéb példákat is említett egy közelmúltbeli interjúban:

„Egy tumor szövettani metszetét eddig egy patológus értékelte ki az addigi tapasztalatai alapján. Ma ez úgy történik, hogy a hasonló eseteket összegyűjtik egy adatbankba, és azokat különböző kategóriák – a beteg neme, életkora vagy a betegség stádiuma – alapján szétválasztják, a program pedig pillanatok alatt pixelekre bontja a képet, és több millió adat egyeztetése alapján elemzi. 

Ezt, a jelenleg még előforduló hibák kiküszöbölése után a közeli jövőben világszerte fogják alkalmazni, sőt, Magyarországon is többféle daganat esetében az MI segítsége kiegészíti a diagnosztikát.”

Egyik állami kórházunkban már működik az a bőrelváltozás-elemző program is, amely mesterséges intelligencia segítségével becsüli meg az esélyt arra, hogy egy telefonnal lefotózott bőrelváltozás rosszindulatú-e vagy sem. Ugyanígy CT-vizsgálatok, MRI-k és röntgenfelvételek is analizálhatók.

Ami a hazai kórházak digitális átállását illeti, prof. dr. Andréka Péter, a Gottsegen György Országos Kardiovaszkuláris Intézet főigazgatója a Digital Health konferencián kifejtette, nem kérdés, hogy a digitalizáció nem csak támogatandó, de kötelezően támogatandó. Szerinte fontos, hogy a strukturált adatok legyenek elérhetők a státuszfelvételtől a receptekig és a beavatkozásokig.

Hogy nézhet ki mindez a jövőben?

Bemegyünk a rendelőbe… Nem. Először is be sem megyünk, hanem beírjuk a panaszainkat a megfelelő ablakba. Esetleg belemondjuk egy kamerába, ami az arcunk elemzésével máris számtalan adatot továbbít.

Ha mégis el kéne mennünk a rendelőbe, mire odaérünk, már rengeteg dolgot tud rólunk az asszisztens. Nem fog a kezünkbe adni egy kis műanyag poharat, hogy azzal menjünk a mosdóba, mert a vécékagyló az internethez csatlakozik, és képes elemezni a rajta lefolyt vizeletet. A program azonosít minket, és már küldi is az eredményeinket a „felhőbe”, az orvosunknak.

Igen, ez az innováció is létezik már, mégpedig magyar elméből pattant ki. Mivel így hamarabb lefülelhető a betegségünk, nem kerülünk kórházba, vagy ha igen, kevesebb napot töltünk ott, ami persze költségkímélő (vagyis az egészségügy is nyer ezzel).

De a technika számos más területen is egyre inkább átveszi (vagy inkább kiegészíti) az ápolók, orvosok feladatait. A Magyar Máltai Szeretetszolgálat például harminchat hátrányos helyzetű településre visz ellátást: a mozgó rendelőkben egészségügyi szakasszisztensek végzik az állapotfelmérést, az orvos pedig online kapcsolódik be a folyamatba: rizikófelmérést követően távolról kezdi meg a beteg kezelését, a tanácsadást, a gyógyszerek felírását, a beutalók kiadását.

Vagy ott egy másik újítás, a Semmelweis HELP applikáció, amibe csak beírjuk gyermekünk tüneteit, és máris megtudhatjuk, kell-e ügyeletre mennünk, illetve otthon hogyan segíthetünk a kicsin. A hazai szinten egyedülálló fejlesztés az egyetem gyermekorvosai és kommunikációs szakemberei által létrehozott tudásbázison alapul, amely több mint kétszázhúsz gyermekbetegséget tartalmaz.

De immár két és fél millió felhasználó által ismert az Egészségablak mobilapplikáció is, ahol működik az eRecept-szolgáltatás, és hamarosan a járóbeteg-ellátási központokba is lehet majd online időpontot foglalni itt, és az Elektronikus Egészségügyi Szolgáltatási Tér (EESZT) felületén keresztül.

Hol használható mesterséges intelligencia?

• diagnosztika
• prevenció
• személyre szabott, célzott terápia
• gyógyszerfejlesztés
• vakcinagyártás
• rehabilitáció
• távgyógyászat
• robotsebészet
• orvosi berendezések tervezése
• egészségügyi logisztika fejlesztése

Az adat mindent visz

Tulajdonképpen mi köze a számítógépeknek a gyógyításhoz? Egykor volt ugye a páciens, elballagott a rendelőbe, az orvos megvizsgálta sztetoszkóppal, és mondott valamit a benyomásai alapján. Tapasztalata nagyon fontos eszközt jelentett (és jelent a mai napig), ám egy orvos sem látott minden pácienst, nem ismerhet minden lehetséges kimenetelt.

A gép viszont igen (vagyis amit nem, azt nagy pontossággal képes megbecsülni). Mindennek a kulcsa az adat. Minél több adatunk van, annál több kimenetelt tud a rendszer megvizsgálni, és annál jobb diagnózist fog adni.

Egyetlen orvos sem képes ennyi adatot ilyen gyorsan végiggondolni, ugyanakkor egyetlen számítógép sem fogja tudni magától kitalálni, hogy mit is kellene végiggondolnia. Vagyis embernek és gépnek együtt kell működnie.

A Szegedi Biológiai Kutatóközpontban például dr. Patai Roland és munkatársai figyelemre méltó kutatást végeztek a ChatGPT (mesterségesintelligencia-rendszer, amely képes párbeszéd jelleggel megválaszolni összetett kérdéseket) diagnosztikai válaszait elemezve.

Kutatásukban szakértők által létrehozott adatok alapján kérték meg a nagy nyelvi modellt, hogy az esetleírás és a betegstátusz alapján állítsa fel az öt legvalószínűbb diagnózist, amiben a beteg érintett. Az összehasonlítás alapjaként hat szakorvos és hat általános orvos is diagnosztizált az elképzelt beteg esetében.

A legjobb találat tekintetében a megoldási pontosság az általános orvosok és a szakorvosok közé esett, ami azt jelenti, hogy a jövőben ezeknek a modelleknek nagy szerepük lehet a diagnosztizálás gyorsításában.

„A technológiai fejlődés miatt a laboratóriumi adatok mennyisége exponenciálisan növekszik. (…) Jobb betegeredmények érhetők el, egyszerűsödhetnek a betegutak a hatékony és eredményes klinikai döntések miatt" – magyarázza prof. dr. Kovács L. Gábor, a Pécsi Tudományegyetem Szentágothai János Kutatóközpontjának tudományos vezetője.

A szakemberek tehát algoritmusok segítségével nézik át az adatainkat, előrevetítik, hogy kinél alakulhat ki például szívbetegség vagy cukorbetegség. A páciens nem bolyong feleslegesen az egészségügyi rendszerben addig, amíg valaki végre felismeri a problémáját.

Hamarabb kap diagnózist, méghozzá pontosabbat, és a terápiája is személyre szabott lesz.

Íme, egy amerikai példa: a tengerentúlon már aktívan használják azt a mesterséges intelligencia alapú alkalmazást, ami az egyik leggyakrabban előforduló, mégis jelentősen aluldiagnosztizált örökletes szívbetegséget, a hipertrófiás kardiomiopátiát segít idejében felismerni.

Az EKG-vizsgálatok azóta hatékonyabbak és pontosabbak, ráadásul nincs is szükség arra, hogy minden munkát a szakorvos végezzen el, mint azelőtt. Ez az egyik nagy előny, amit az MI javára lehet írni: kevesebb emberi munkaórára van szükség, ami sokat jelent abban a korban, amikor mind az orvosok, mind az egyéb egészségügyi dolgozók rendkívül leterheltek.

Ha a mechanikus munkafázisokat (például adatrögzítés, adminisztráció) a mesterséges intelligencia végzi, akkor a szakembereknek több idejük jut magára a betegre. Ahogyan dr. Falus András immunológus fogalmaz:

„Az orvos, az ápoló és a beteg közti személyes, bizalmi kapcsolatra várhatóan mindig is szükség lesz. A legjobb tehát, ha a prevencióban, a diagnózis felállításában és a gyógyítás folyamatában az orvos és a mesterséges intelligencia egymást kiegészítve vesz részt a beteg együttműködésével.”
 

Borítókép: elements.envato.com

Források: Digital Health Summit,
HáziPatika.com, Health.com