Искусственный интеллект в медицине. Как умные технологии меняют подход к лечению
Шрифт:
Искусственный интеллект может внести революционные изменения и в другие аспекты нашей жизни, которые так или иначе обусловлены отношением к здоровью. Один из таких аспектов касается нашего питания. Неожиданное, но уже применяемое на практике достижение машинного обучения – это создание потенциальной научной основы для персонализированного здорового питания. Это поистине удивительное достижение – знать, какие виды пищи наилучшим образом подходят каждому конкретному индивидууму.
Сейчас мы можем предсказать, какие виды пищи могут вызвать резкий подъем уровня глюкозы в крови у здорового человека, не страдающего сахарным диабетом. Благотворное действие персонализированного питания способно далеко превзойти эффект традиционных диетических рекомендаций – классических «пирамид питания» или, например, модных в свое время диет (диета Аткинса или «диета Южного пляжа»), не имеющих под собой твердой доказательной базы. Применяя искусственный интеллект, мы сможем проанализировать огромные массивы данных и предсказать будущие направления развития «умной» диетологии. Многие из этих бытовых новшеств пойдут рука об руку с виртуальным медицинским помощником. Скорее всего, это будет голосовой ассистент,
Все эти потенциальные преимущества могут быть сведены на нет злоупотреблением персональными данными. Эти злоупотребления не ограничиваются преступлениями, которые и сейчас совершаются слишком часто, – скажем, киберворовство, вымогательство (преступники шантажируют пациентов больниц их личной информацией), взлом баз данных, – но и включают в себя продажу и безнравственное крупномасштабное использование конфиденциальных персональных данных. Новое явление, тревожное и совершенно неприемлемое: страховые компании или работодатели смогут использовать все ваши данные – и все результаты глубокого обучения – для принятия жизненно важных для вас решений относительно размера медицинской страховки, премий и сохранения за вами рабочего места. Чтобы избежать подобных ужасных сценариев, потребуются разумные меры, которые, конечно, будут стоить больших усилий.
Эта книга посвящена поиску оптимального баланса в отношениях между пациентами, врачами и машинами. Если мы сможем это сделать, если мы сможем использовать уникальную мощь машин для того, чтобы укрепить связующие людей узы, то сможем найти и жизненно необходимое средство устранения проблем, глубоко укоренившихся в современной медицине.
Я надеюсь, что смогу убедить вас в том, что истинная медицина, использующая искусственный интеллект, возможна – и крайне желательна. Соединение мощи машин и людей – мощи человеческого и искусственного интеллекта – поднимет уровень медицины на беспрецедентную высоту. Мы увидим, что на этом пути нас подстерегает великое множество препятствий. Путь будет нелегким и очень долгим. Но целенаправленные усилия непременно помогут достичь желаемого. Повышение эффективности труда медицинского персонала может либо выжать из него все соки, либо сэкономить время, которое вернется пациенту сторицей: будущее поможет нам вернуть лучшее из прошлого. Достижение последней цели потребует активной вовлеченности многих и многих людей, особенно среди лечащего персонала, чей долг – отстаивать права пациентов. Подобно подросткам из Паркленда, которые после печально известной стрельбы в школе в 2018 г. начали борьбу против вооруженного насилия, медики должны быть готовы бороться с корыстными интересами могущественных групп, чтобы не упустить шанс отстоять первоочередность заботы о пациентах, не проспать его, как это не раз случалось в прошлом. Возвышение машин должно сопровождаться возвышением человечности – расширением непосредственных контактов пациента с врачом, углублением сострадания и понимания, ибо только такой подход сделает охрану здоровья и заботу о пациентах реальностью. Это нужно для того, чтобы восстановить и развить здравоохранение в исконном смысле этого слова. Точка.
Итак, начнем.
Глава 2
Поверхностная медицина
Представьте себе, что будет, если врач станет тратить две минуты на сбор информации о пациенте и тринадцать минут посвящать беседе с ним, а не наоборот: тринадцать минут на сбор информации и две – на беседу.
– Представляете, он заявил мне, что у меня в сердце дыра и ее надо заделать, – пожаловался мне пациент (назову его Робертом), явившийся на первый прием.
11
Линда Чин (род. 1968) – известный американский врач китайского происхождения, дерматолог, онколог, генетик.
Роберту 56 лет, он директор магазина и до недавнего времени не жаловался на здоровье. Однако несколько лет назад он перенес инфаркт миокарда. К счастью, ему успели вовремя поставить стент и обошлось без массивного поражения сердечной мышцы. С того времени Роберт стал вести здоровый образ жизни, сбросил почти 12 кг и регулярно занимается довольно интенсивной гимнастикой.
Для него стало настоящим ударом, когда однажды днем он ни с того ни с сего ощутил онемение лица и нарушение зрения. Симптомы не проходили, и Роберт обратился в отделение скорой помощи ближайшей больницы, где на фоне жалоб ему сделали КТ головы, взяли несколько анализов крови и сняли электрокардиограмму. В течение дня, без всякого лечения, зрение постепенно восстановилось до нормы, а онемение прошло. Врачи сказали, что он перенес «всего лишь» микроинсульт или транзиторную ишемическую атаку и что ему надо продолжить прием аспирина, который Роберт принимал после инфаркта. Отсутствие изменений в лечении заставило Роберта почувствовать себя беззащитным перед возможным повторением проблемы. Через пару недель он побывал на приеме у невролога. Роберт надеялся, что этот визит поможет ему докопаться до сути проблемы.
Невролог назначил несколько дополнительных
Роберт был вовсе не уверен, что это единственно верное объяснение, и, посоветовавшись с одним нашим общим другом, решил обратиться ко мне, чтобы заручиться вторым мнением. Я встревожился. Незаращение овального отверстия – слишком распространенная особенность человеческой анатомии, чтобы его можно было считать окончательной причиной микроинсульта, причем на основании результата всего одного исследования. Прежде чем объявить отверстие в межпредсердной перегородке причиной нарушения, врач должен исключить все остальные возможные причины. Такие отверстия имеются в сердцах миллионов людей, и инсульты, если они случаются, никак не связаны с незаращением овального отверстия. Если бы такая связь существовала, то инсульт случался бы не у каждого пятого пациента с такой особенностью, а гораздо чаще. Более того, в ходе многих рандомизированных клинических испытаний была проверена эффективность инвазивного лечения криптогенных инсультов (то есть инсультов, причину которых не удалось выявить). И хотя испытания показали, что назначенное лечение, направленное на закрытие дефекта в межпредсердной перегородке, действительно снижает количество повторных инсультов, но приводит к осложнениям, которые нивелируют эффект, для Роберта такое лечение представлялось еще более сомнительным, потому что настоящего инсульта у него не было, а недостаточно полное обследование еще не давало оснований вернуться к рабочей версии – криптогенному инсульту.
Мы вместе разработали план выяснения возможной причины транзиторной ишемической атаки. Одна из наиболее распространенных причин – это нарушение ритма, известное как фибрилляция предсердий, или мерцательная аритмия. Чтобы проверить эту версию, я назначил весьма необременительное обследование, требующее всего лишь ношения на пластырной наклейке портативного устройства Zio от iRhythm. Это устройство прикрепляется к груди, регистрирует на микрочипе электрокардиограмму и записывает ее в течение достаточно длительного времени – от 10 до 14 дней. Роберт носил устройство 12 дней. Через пару недель я получил результат расшифровки записи. Как и следовало ожидать, у Роберта за это время было несколько бессимптомных приступов фибрилляции предсердий. Он не замечал их, потому что частота сердечных сокращений практически не менялась, а некоторые приступы случились во сне. Приступы фибрилляции предсердий были куда более вероятной причиной микроинсульта, чем незаращение овального отверстия. Для профилактики возможных нарушений можно было назначить антикоагулянты (вещества, уменьшающие свертываемость крови), и «заделывать дырку в сердце» вовсе не требовалось. Возможным осложнением приема антикоагулянтов является кровоточивость, но это вполне оправдывается надежной профилактикой инсульта. Роберт испытывал большое облегчение, когда мы обсуждали с ним диагноз, лечение и прогноз.
Я рассказал о случае Роберта не потому, что нам удалось докопаться до истинной причины нарушения и поставить правильный диагноз. Несмотря на то, что его история имеет счастливый конец, она представляет собой тот самый перекос, который мы наблюдаем в современной медицине. Все, что происходило с момента обращения в отделение скорой помощи до визита к кардиологу, я могу назвать образчиком поверхностной медицины. Вместо прочной эмоциональной связи между пациентом и врачом мы имеем эмоциональную пропасть между брошенными на произвол судьбы пациентами и выгоревшими врачами в депрессии. В то же время это и системная проблема, проявляющаяся в ошибочных диагнозах и избыточных обследованиях, что приводит к чрезмерным расходам и причиняет людям вред. Строго говоря, нарушенные отношения пациентов и врачей и ошибки в медицинской практике – вещи взаимосвязанные. Поверхностный контакт с пациентами увеличивает вероятность неправильного диагноза и бездумного назначения анализов и инструментальных исследований, которые не нужны или неинформативны.
Частота диагностических ошибок в США неприлично велика. Обзор трех очень крупных исследований показал, что в год мы имеем дело с 12 млн диагностических ошибок [12] . Эти ошибки определяются многими факторами, включая неспособность назначить нужное обследование, неправильную интерпретацию результатов обследования, пренебрежение дифференциальной диагностикой и игнорирование патологических симптомов. В случае Роберта наблюдался целый комплекс ошибок: не была проведена полная дифференциальная диагностика (не исключили фибрилляцию предсердий), не было назначено необходимое исследование (длительный мониторинг сердечного ритма) и были неверно интерпретированы данные эхокардиографии (причину нарушения приписали дефекту межпредсердной перегородки). Тройное невезение.
12
Singh, H., A. N. Meyer, and E. J. Thomas, “The Frequency of Diagnostic Errors in Outpatient Care: Estimations from Three Large Observational Studies Involving US Adult Populations.” BMJ Quality & Safety, 2014. 23 (9): pp. 727–731.