Технологии искусственного интеллекта в сфере медицины и отечественного здравоохранения: социологический аспект

Higher School of Modern Social Sciences (Faculty) Lomonosov Moscow State University Moscow, Russia, ,

Одним из способов модернизации и оптимизации работы стало применение технологий искусственного интеллекта, причем как в целях внедрения инновационных методов диагностики и лечения, так и для трансформации системы управления и повышения качества медицинского обслуживания.

За последние 5 лет (2017–2021 гг.) общемировой размер частных инвестиций в отрасль развития технологий ИИ составил почти $29 млрд и с каждым годом продолжает расти (Artificial intelligence Index Report 2022). Сегодня инвестиции в медицину и здравоохранение занимают второе место в общем перечне направлений, применяющих технологии искусственного интеллекта (рис. 1).

PRIVATE INVESTMENT in Al by FOCUS AREA, 2020 vs. 2021

Source: NetBase Quid, 20211 Chart: 2022 Al Index Report

Total Investment (in billions of U.S. Dollars)

PRIVATE INVESTMENT in Al by FOCUS AREA, 2017-21 (SUM)

Source: NetBase Quid, 20211 Chart: 2022 Al Index Report

Total Investment (in billions of U.S. Dollars)

Рисунок 1 - Частные инвестиции в развитие искусственного интеллекта (по отраслям)

Среди стран – лидеров по развитию и внедрению данных технологий США и страны Азии. Однако европейские государства, в том числе и Российская Федерация, также придерживаются этого тренда, занимаясь разработкой собственных стратегий и программ по развитию технологий ИИ и внедрению их в здравоохранение. Внедрение инновационных технологий в российском здравоохранении происходит одновременно по нескольким направлениям.

• 1.    Искусственный интеллект и первичная диагностика. Для получения первичной доврачебной диагностики российскими учеными была создана автоматизированная система MeDiCase. С ее помощью можно провести диагностику острых и хронических заболеваний, в частности оценку вероятности заболевания Covid-19 и проявления постковидного синдрома. Оценка проводится за счет краткого опроса (на его прохождение отводится от 2 до 7 минут), после которой пациент получает рекомендации Московского городского научного общества терапевтов (МГНОТ) по диагностике, лечению и профилактике.

• 2.    Искусственный интеллект в лучевой диагностике. За последние два года системой на основе искусственного интеллекта проанализировано более миллиона лучевых исследований. И сегодня при диагностике система может самостоятельно выделять зоны с возможной патологией. Позже врач, ставя диагноз, может опираться как на первичное изображение, так и на снимок, обработанный искусственным интеллектом.

• 3.    Искусственный интеллект в хирургии. В рамках данного раздела в качестве примера использования техологий ИИ выступает робот-ассистент Da Vinci . Аппарат производится американской компанией Intuitive Surgical и активно используется в клиниках по всему миру. В России роботическая система установлена в 30-ти медицинских учреждениях и используется сотней отечественных хирургов, прошедших соответствующее обучение. Робот-ассистент состоит их трех блоков: консоль хирурга, консоль пациента и видеостойка (для визуализации происходящего для членов хирургической бригады).

• 4.    Искусственный интеллект в кардиологии. В Первом Московском государственном медицинском университете имени И. М. Сеченова ведутся работы по созданию программы на основе искусственного интеллекта и машинного обучения, которая в будущем поможет врачам прогнозировать развитие сердечно-сосудистых заболеваний по снимкам глазного дна с точностью до 90 %¹. Причем данная технология будет полезна не только в кардиологии, но и в офтальмологии.

• 5.    Искусственный интеллект и разработка лекарственных препаратов. Отечественные ученые совместно с коллегами из Франции и Японии обучили нейронную сеть генерировать химические реакции, что поможет в будущем синтезировать новые лекарственные препараты. Нейронную сеть обучали на уже существующих химических реакциях, а затем она сама создавала новые соединения. Полученные соединения сопоставляли с реакциями известного японского химика лауреата Нобелевской премии Акиры Сузуки, и многие из них были очень похожи, что доказало реальную возможность системы находить новые химические реакции.

• 6.    Искусственный интеллект и скорая медицинская помощь. Технологии искусственного интеллекта применяются с 2020 года для обработки вызовов, поступающих на станции скорой медицинской помощи. Полученные данные о симптомах и жалобах пациента обрабатываются системой на основе ИИ и после оповещают, является ли вызов неотложным, ускоряя тем самым прибытие медицинского персонала и оказание медицинской помощи пациенту. Данная технология запатентована одной из крупнейших в Москве станций скорой и неотложной медицинской помощи имени А.С. Пучкова.

• 7.    Искусственный интеллект и лабораторные исследования. В начале 2022 года на базе Национального медико-хирургического центра им. Н.И. Пирогова создано устройство на основе смартфона для анализа крови с помощью искусственного интеллекта. Для проведения микроскопии мазка специалист подключает смартфон к окуляру микроскопа при помощи линзы-адаптера. После этого мобильное приложение при помощи компьютерного зрения подсчитывает клетки крови².

Кроме того, для первичной диагностики искусственный интеллект применяется в рамках системы поддержки принятия врачебных решений (СППВР). Система знает около 265 групп диагнозов и на основании жалоб пациента предлагает три наиболее вероятных.

Благодаря новым технологиям стало возможным обнаружение в ходе компьютерной томографии признаков ишемической болезни сердца, аневризмы грудного отдела аорты, инсульта, рака легкого, остеопороза позвоночника, COVID-19, легочной гипертензии, а также обнаружение патологии легких при проведении рентгенографического и флюорографического исследований, рака молочной железы – при проведении маммографии.

Данный сервис доступен сегодня врачам-рентгенологам всех медицинских учреждений столицы, подключенных к Единой радиологической информационной системе (ЕРИС).

Da Vinci используется по следующим хирургическим направлениям: общая хирургия, торакальная и кардиохирургия, гинекология, колопроктология, ЛОР-хирургия, эндокринология, урология. В России уже проведено около 25 000 различного рода операций с использованием робота-ассистента.

А ученые Санкт-Петербургского государственного университета совместно с клиникой группы клиник «СОГАЗ МЕДИЦИНА» создали нейронную сеть, которая может прогнозировать осложнения у людей с сердечно-сосудистыми заболеваниями. Система проанализировала данные об около 130 пациентов и научилась классифицировать коронарные артерии, выявлять наличие поражения сосудов и прогнозировать возникновение ишемической болезни.

Приведенные примеры говорят о том, что технологии ИИ активно внедряются в сферу отечественного здравоохранения и способствуют его улучшению. Подобные системы помогают оперативно диагностировать заболевания, прогнозировать вероятность их появления и развития, предлагают методы лечения болезней, разрабатывают новые лекарственные препараты, обрабатывают и поддерживают в актуальном статусе огромные массивы данных о пациентах, обновляют данные по тем или иным медицинским исследованиям и много другое.

Однако, несмотря на большое количество положительных эффектов, существует ряд сложностей и потенциальных опасностей от использования новых технологий. Во-первых, имеет место определенное недоверие со стороны врачей, поскольку нередко они имеют дело с незавершенным продуктом, который не всегда корректно выполняет поставленные задачи, в связи с чем вызывает разочарование. Вместе с тем, когда врачу предлагают использовать технологии, аргументируя это тем, что они помогут избежать определенного рода ошибок, врач может принять это на свой счет и негативно отнестись к интеллектуальным помощникам.

Во-вторых, технологии на базе ИИ недешевы, поэтому многие медицинские организации не могут позволить себе внедрение подобных умных систем. В-третьих, эффективность работы программ на основе машинного обучения зависит от тех объемов данных, которые в нее вкладываются. Поэтому разработчикам программ важно коммуницировать с врачами, чтобы иметь возможность вносить в систему наиболее полные и корректные данные. В-четвертых, искусственный интеллект никогда не сможет заменить живое общение, не научится поддерживать и сострадать. А ведь поддержка со стороны лечащего врача очень важна, и во многих случаях именно она дает силы и веру в лучшее.

В 2021 году Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) опубликовала доклад об использовании ИИ в здравоохранении, в котором описываются возможные риски использования инновационных технологий: неэтичный сбор и использование данных о здоровье; предубеждения, заложенные в алгоритмы и т. п. Важно осознавать, что утечка данных или их недобросовестное использование может привести к нарушению прав человека1.

• В    связи с этим ВОЗ предлагает шесть принципов, которые позволят гарантировать работу ИИ в интересах общества.

• 1.    Защита автономии человека, т. е. управление системой здравоохранения и принятие врачебных решений должны оставаться за человеком, а не за интеллектуальными машинами. Кроме того, неприкосновенность частной жизни и конфиденциальность передаваемых данных должны быть строго обеспечены.

• 2.    Содействие благополучию и безопасности человека, общественным интересам, т. е. при создании технологий ИИ необходимо выполнять все необходимые требования для обеспечения безопасности. Кроме того, необходимо иметь систему контроля качества для отслеживания эффективности работы системы.

• 3.    Обеспечение прозрачности, объяснимости и ясности, т. е. необходимо, чтобы до создания или внедрения технологий был опубликован документ с описанием работы системы, благодаря которому можно было бы понять, как именно создается технология и релевантно ли ее использование в будущем.

• 4.    Содействие ответственности и подотчетности, т. е. важно, чтобы созданные технологии использовались по назначению и только подготовленными специалистами. Также необходимо проводить работу с теми, на кого технологии оказали негативное воздействие, чтобы уменьшить вероятность повторения подобных ситуаций.

• 5.    Обеспечение инклюзивности и справедливости, т. е. необходимо предоставлять равный доступ к технологиям независимо от пола, возраста, расы, материального положения и т. д.

• 6.    Продвижение ИИ, отвечающего принципам адаптивности и устойчивого развития, т. е. разработчики и пользователи технологий должны давать им оценку в период непосредственного использования. Кроме того, разработчикам важно создавать такие технологии, от которых будет минимум экологических последствий и максимум энергоэффективности. Правительству и компаниям также важно внедрять программы для адаптации сотрудников к работе с новыми технологиями, чтобы избежать возможной потери работников.

В России для уменьшения рисков использования технологий ИИ активно разрабатываются национальные стандарты по использованию технологий искусственного интеллекта в здравоохранении. Они создаются для утверждения общих требований к проведению клинических испытаний и оценки стандарта искусственного интеллекта для определения уровня безопасности и значимости выходных данных, получаемых при помощи искусственного интеллекта2.

В настоящее время Техническим комитетом по стандартизации (ТК 164) «Искусственный интеллект» утверждено пять стандартов по системе искусственного интеллекта в клинической медицине, еще шесть находятся в окончательной редакции3. Все эти стандартны распространяются на медицинские учреждения и Москвы, и субъектов федерации.

Помимо мнения специалистов и государственных органов большую роль в возможности использования новых технологий играет общественность. В 2018 году агентство NMS Market Research по заказу IBM провело международное исследование отношения населения к искусственному интеллекту¹. По полученным данным, 80 % опрошенных россиян позитивно оценивают перспективы использования ИИ и 77 % их них ожидают скорейшего внедрения новых технологий как на работе, так и в быту. Степень доверия граждан к технологиям искусственного интеллекта оказалась достаточно велика – такого мнения придерживаются порядка 63 % опрошенных. Больше всего доверия наблюдается у группы опрошенных в возрасте 18–24 года (73 %).

В 2021 году подобное исследование было проведено Всероссийским центром изучения общественного мнения (ВЦИОМ) и АНО «Национальные приоритеты»2. Доверие к технологиям искусственного интеллекта проявляет 49 % опрошенных граждан, еще 10% затруднились с ответом. Что касается отношения к использованию технологий на базе искусственного интеллекта в медицине и здравоохранении, то большая часть респондентов – 94 % считает, что искусственный интеллект может применяться в медицине, но только для помощи врачам в решении задач; финальное решение должен принимать непосредственно специалист. Лишь 3 % опрошенных готовы были бы доверить решение искусственному интеллекту.

Кроме того, большая часть опрошенных граждан (79 %) считает, что государство должно способствовать развитию инновационных технологий, создавать для этого программы поддержки компаний, занимающихся разработкой технологий искусственного интеллекта.

Развитие технологий ИИ и их интеграция в общественные сферы изучается многими социологами. Они рассуждают о том, к каким социальным последствиям может привести внедрение технологий, готово ли общество к подобной цифровой трансформации. Данная проблематика встречается в работах французского социолога Б. Латура, который считает, что «современные технологии, интернет, искусственный интеллект меняют повседневную жизнь людей, встраиваясь в ежедневные социальные практики и формируя гибридный социальный мир» (Глухих, Елисеев, Кирсанова, 2022). Отечественный социолог А. В. Резаев также говорит о новой искусственной социальности благодаря появлению и внедрению новых технологий. Под искусственной социальностью он понимает эмпирический факт включения агентов ИИ в социальные взаимодействия в качестве их активных посредников или участников. При этом под агентом ИИ подразумевается устройство, деятельность которого опосредует и фиксирует проявления ИИ (Ре-заев, Иванова, Стариков, Трегубова, Яблонский, 2020).

Кроме того, ведутся дискуссии о степени развитости искусственного интеллекта: ученые пытаются предположить, как скоро мы сможем наблюдать появление сильного искусственного интеллекта, который еще в большей степени окажет воздействие на общественные сферы. Однако, на наш взгляд, пока рано говорить о подобном уровне развития ИИ, тем более о его внедрении в медицину и здравоохранение. Кроме того, предполагаем, что сфера здравоохранения не должна стать отраслью, где машины заменят человека. Умные системы должны выступать в роли помощников, ассистентов, ни в коем случае не заменяя их. Это противоречит как моральным, так и этическим принципам.

Вместе с тем здравоохранение и медицина – одни из самых перспективных сфер с точки зрения внедрения технологий искусственного интеллекта. Несмотря на то что в России данное направление только начинает набирать обороты, важно, что в его развитии заинтересованы как государство, так и частные компании, стартапы, врачи и потенциальные пациенты.

Конечно, внедрение новых технологий в медицину и здравоохранение – процесс непростой, однако мы видим, что активно разрабатываются национальные стандарты и законопроекты для минимизации рисков использования технологий ИИ. Поэтому вполне вероятно, что в ближайшем будущем мы сможем масштабно внедрять инновации и выйти на передовые позиции по общемировому рейтингу использования технологий искусственного интеллекта в медицине и здравоохранении.