Využití neuronových sítí postupně proniká do různých oblastí, včetně medicíny. Konkrétně se umělá inteligence již využívá při vývoji nových léků a zavádí se do procesu diagnostiky různých onemocnění. Jak umělá inteligence již nyní mění systém zdravotní péče ve světě a jak dále se plánuje její využití v medicíně v budoucnu?
Již v roce 2019 Národní lékařská akademie USA pojmenovala tři hlavní přínosy umělé inteligence pro medicínu: lepší výsledky léčby pro pacienty i lékaře, snížení nákladů na zdravotní péči a celkové zlepšení zdravotního stavu obyvatelstva. A odborníci měli pravdu: umělá inteligence se nyní široce využívá v praktické i výzkumné medicíně a přináší lékařům lepší výsledky. Zde jsou nejúspěšnější příklady toho, jak integrace neuronových sítí do medicíny přispěla ke kvalitativnímu zlepšení v oboru.
Urychlení vývoje nových léků
Proces tvorby nových léků se konvenčně dělí do pěti fází: objevování potenciálně užitečných molekulárních sloučenin, preklinické studie budoucího léku (lék se testuje v laboratoři, aby se získala základní představa o jeho bezpečnosti), klinické studie (testování na lidech), kontrola léku organizacemi pro kontrolu kvality pro další uvedení na trh a poslední – sledování bezpečnosti konečného produktu již v rámci volného prodeje.
Výše popsaná práce však jen zřídkakdy vyústí v konečný produkt: devět z deseti léků selže a není testováno v klinických studiích na lidech. V důsledku toho může proces vývoje jednoho léku trvat 10-15 let a stát miliardy dolarů (a většina peněz je investována do lékařských figurín).
Zavedení umělé inteligence tyto procesy výrazně zrychlilo a zlevnilo: algoritmy strojového učení dokáží analyzovat miliony potenciálně vhodných sloučenin pro léčiva, což umožňuje rychle zúžit počet variant, které postoupí do další práce. A když uvážíme, že sběr dat pro retrospektivní lékařský výzkum je časově nejnáročnější (zabere 23 % celkové doby od vzniku nápadu po jeho konečné zveřejnění), jeho optimalizace výrazně zkrátila dobu potřebnou k vytvoření nového léku.
Jedním z nejvýraznějších příkladů vlivu umělé inteligence na tvorbu léčivých přípravků jsou zkušenosti biotechnologické společnosti Insilico Medicine, kterou založili ruští vědci Alexandr Žavoronkov a Alexandr Aliper. Díky umělé inteligenci se jim za necelých 30 měsíců podařilo uvést nový lék na idiopatickou plicní fibrózu (chronické plicní onemocnění charakterizované trvalou dušností, neproduktivním kašlem a dýchacími obtížemi) do první ze čtyř fází první klinické studie na lidech.
Dalším dobrým příkladem je společnost AbSci. V lednu 2023 se stala první organizací, která nejen vytváří, ale také testuje nové protilátky pomocí umělé inteligence.
Stanovení diagnózy
Stanovení diagnózy je jedním z nejdůležitějších procesů během léčby. Bohužel lékaři chybně diagnostikují onemocnění v 10-20 % případů, z nichž třetina je život ohrožující. Podle studií každoročně v důsledku chybné diagnózy zemře nebo se stane doživotně invalidním přibližně 795 000 Američanů. A vzhledem k tomu, že mnozí odborníci se domnívají, že hlavní příčinou lékařských chyb je lidský faktor, bylo jen otázkou času, kdy do této oblasti zasáhne umělá inteligence.
V současné době mnoho lékařských pracovišť vyvíjí programy umělé inteligence, které mají zajistit přesnější diagnostiku nemocí. A první úspěchy již byly zaznamenány. Algoritmy umělé inteligence jsou například schopny efektivně analyzovat lékařské snímky (rentgenové snímky, magnetickou rezonanci atd.) a získané informace kombinovat s výsledky dalších analýz a životních funkcí (např. EKG, tepová frekvence a tělesná teplota) a identifikovat tak možné příčiny onemocnění. Díky umělé inteligenci mohou zdravotníci činit informovanější rozhodnutí při stanovení diagnózy a volbě dalšího postupu léčby.
Jinými slovy, neuronová síť umožňuje personalizovat medicínu, což je v souladu s novým paradigmatem ve zdravotnictví.
Například v roce 2022 vědci vyvinuli model umělé inteligence, který dokáže neinvazivně předpovědět riziko vzniku cukrovky 2. typu na základě analýzy lidského mikrobiomu (souhrn všech mikroorganismů obývajících tělo). Kromě toho se aktivně pracuje na zavedení umělé inteligence do procesu diagnostiky Alzheimerovy choroby, u níž je včasné odhalení nemoci klíčovým faktorem úspěšné terapie. Vědci doufají, že díky algoritmům umělé inteligence, které jsou schopny najít ve velkém množství dat nezjevné vzorce a vztahy, se jim podaří objevit biologické markery, které budou v raném stadiu naznačovat, že pacient trpí Alzheimerovou chorobou. Například v roce 2024 vědci z Kalifornské univerzity díky umělé inteligenci našli způsob, jak předpovědět demenci sedm let předtím, než se objeví její příznaky.
Přes to všechno však umělá inteligence nebude v dohledné době schopna nahradit skutečného lékaře: dosud žádný program nedokázal navázat osobní kontakt s pacientem, vypozorovat jemné signály a nuance při fyzickém vyšetření, identifikovat mezery v anamnéze pacienta a zpochybnit věci, které nesedí.
Budoucnost umělé inteligence v medicíně
Neuronové sítě v medicíně jsou stále velmi novým a nedostatečně prozkoumaným konceptem. K dnešnímu dni tato technologie předbíhá pravidla, kterými se její používání řídí. V budoucnu budou muset odborníci vypracovat jasný regulační rámec pro používání umělé inteligence v medicíně, aby byla zaručena bezpečnost a soukromí pacientů spolu se zachováním účinnosti umělé inteligence jako asistenta.
Nicméně po vyřešení všech souvisejících otázek nakonec umělá inteligence pomůže vytvořit nové způsoby diagnostiky, léčby, předvídání a dokonce i prevence nemocí. Kromě toho by se umělá inteligence mohla stát snadným a cenově dostupným způsobem získávání lékařských rad. Například v roce 2024 představila WHO virtuálního zdravotního poradce S.A.R.A.H. Program je vyškolen tak, aby poskytoval informace z různých lékařských oborů, například základní zásady zdravého životního stylu, psychické pohody. Jinými slovy, umělá inteligence se může stát dalším nástrojem, který pomůže lidem na celém světě realizovat jejich právo na zdraví.
(cik, TASS)