Konečně přesnější diagnóza a lepší prevence rakoviny. Jak pomáhá umělá inteligence ve zdravotnictví

Výzkumná pracoviště univerzit, ale třeba soukromé firmy jako například Google přichází na trh s celou řadou nástrojů založených na umělé inteligenci, ty mají za úkol pomoci lékařům při prevenci, diagnostice i léčbě řady onemocnění. Každý z těchto produktů by si zasloužil svůj vlastní článek, pojďme se ovšem podívat na novinky, které se objevují na poli často diskutovaných onemocnění, jako je rakovina prsu či onemocnění srdce. Jak nám může AI pomoci?

Téma zapojení umělé inteligence do diagnostiky srdečních vad bylo velkým tématem na loňském 30. výročním sjezdu České kardiologické společnosti. „Velmi zjednodušeně se dá říci, že AI technologie pronikají do všech fází diagnostického procesu – od přípravy pacienta přes nastavení individuálních protokolů, získávání dat a tvorbu obrazů, postprocessing až po podporu klinického rozhodování,“ řekl pro Medical Tribune Petr Ouředníček, odborný asistent působící na klinice zobrazovacích metod Lékařské Fakulty Masarykovy Univerzity a Fakultní nemocnice u sv. Anny v Brně.

Umělá inteligence se v této oblasti ukázala jako skutečně významný pomocník: umí zkrátit dobu polohování pacienta, který se připravuje na vyšetření CT, infračervené kamery zase za pomoci adaptivní AI výrazně zpřesňuje diagnostiku při bezdotykovém snímání fyziologických pohybů. Zásadní uplatnění nachází technologie umělé inteligence pro získávání přesných snímků, které následně pomáhají zpřesnit diagnózy. „Naše přístroje kupříkladu umožňují získat kvalitní snímky při poloviční dávce záření, a to pomocí funkce, která k precizní rekonstrukci obrazu využívá neuronové sítě,“ dodal Ouředníček.

K naprosto zásadnímu pokroku dospěli společnými silami vědci z Českého vysokého učení technického a Univerzity Palackého v Olomouci. Zjistili, že tam, kde při zkoumání shluků nádorových buněk pod mikroskopem nestačí lidské oko, může být umělá inteligence cenným spojencem. Ředitel Národního ústavu pro výzkum rakoviny a zároveň ředitel Ústavu molekulární a translační medicíny na Lékařské fakultě Univerzity Palackého v Olomouci Marián Hajdúch vysvětlil, že účinky určitých látek na rakovinové buňky by pro lidského pozorovatele byly takřka neviditelné, umělá inteligence je ale vyhodnotit umí, a tak pomáhá výzkumníkům na cestě za novým lékem na rakovinu.

Tento příklad ale není jediným zapojením umělé inteligence do boje proti rakovině. Mamodiagnostik a radiolog Jan Daneš ji využívá při prevenci a diagnostice rakoviny prsu. Podle Daneše existuje naděje, že díky umělé inteligenci bude moci být medicína víc personalizovaná a bude moci lékařům například odhalit, jak vysoké je riziko, že daná pacientka rakovinou může onemocnět.

„Umělá inteligence si třeba všimne, že má daná pacientka denzní prsa. To znamená, že je její prsní tkáň extrémně hustá. U takových žen hrozí, že se případné nádory objeví později, protože je tato hustá tkáň překryje. Umělá inteligence nám proto doporučí, abychom si právě tuto ženu začali zvát na vyšetření častěji. Ne jenom jednou za dva roky, jak je zvykem,” uvedl Daneš v rozhovoru pro Lidovky.cz.

Odborníci se shodují v tom, že umělá inteligence má v medicíně své pevně dané místo. Přístup k nástrojům založeným na umělé inteligenci by ale měli v budoucnu získat i běžní uživatelé. Technologický gigant Google proto například v rámci svého projektu Google Health vyvíjí nástroj s názvem DermAssist. Tato technologie by měla být schopna na základě několika jednoduchých otázek a tří obrázků identifikovat kožní potíže. Aplikace byla vyvinuta s dermatology a umí rozeznat až 288 často hledaných kožních problémů. Vývojáři této aplikace pamatovali i na rozdílné odstíny pleti, aby nedocházelo ke špatné interpretaci.

Obdobné snahy vyvíjí Google Health i v oblasti oftalmologie: jejich systém s názvem Automated Retinal Disease Assessment (zkráceně ARDA) už dnes využívají kliniky v Indii a Thajsku, zemích, kde není stále dostatek expertů na diagnostiku diabetické retinopatie, která může při absenci včasné diagnózy vést až k oslepnutí pacienta.

Skvělých výsledků dosahuje i v oblasti prevence a detekce rakoviny plic. Jak systém funguje a co umí, popisuje vedoucí oblasti Google Health Shravya Shetty: „Radiologové obvykle prohlížejí stovky 2D snímků v rámci jednoho CT, ale rakovina může být nepatrná a těžko rozpoznatelná. Vytvořili jsme model, který dokáže nejen generovat celkovou predikci zhoubného nádoru plic, ale také identifikovat jemnou maligní tkáň v plicích (plicní uzliny). Model může také zohlednit informace z předchozích skenů, což je užitečné při předpovídání rizika rakoviny plic, protože rychlost růstu podezřelých plicních uzlů může naznačovat malignitu,” vysvětluje.

Tím ale šíře lekařských projektů Google Health nekončí. Připravují systémy, které se věnují rakovině prsu, radioterapii nebo třeba zkoumají hustotu pokrytí populace stran kolonoskopických screeningů.

Mají se tedy lékaři obávat o práci? Nikoliv, a ani my pacienti a pacientky bychom to tak jistě nechtěli. Existuje málo takových povolání, která jsou tak úzce spojená s lidskostí a lidstvím jako právě medicína. Je nesmírně důležité, aby medicínští profesionálové drželi prst na tepu doby a maximálně čerpali z výzkumů a nástrojů, které jim poskytují technologické společnosti i výzkumná pracoviště. Když ale dojde na lámání chleba, svou diagnózu si, alespoň co mě týče, vždy raději vyslechnu od člověka, než abych si ji přečetla na monitoru “robotického doktora”.

Jen za tu dobu, co píši tento článek, se objevily informace, že vědci úspěšně použili umělou inteligenci při vývoji nových antibiotických látek. Je jasné, že je na místě vkládat do využití umělé inteligence v oblasti medicínského výzkumu alespoň nějakou naději. A to je docela hezký pocit.

Článek vznikl ve spolupráci s naším partnerem - společností Google.