Живым в помощь: как внедряются нейросети в российской медицине

Фото: Monika Skolimowska / dpa / TACC

Медицинские изделия на основе искусственного интеллекта (ИИ) уже к концу года появятся во всех регионах России, а сейчас, к середине года, медицинские продукты с использованием ИИ законтрактованы на 500 млн руб. Об этом в середине июля в ходе пленарного заседания Госдумы сообщил министр здравоохранения России Михаил Мурашко.

«Искусственный интеллект» — федеральный проект, который активно реализуется с 2021 года в рамках национального проекта «Цифровая экономика». Он предусматривает разнообразные меры поддержки, охватывающие формирование кадрового потенциала отрасли, разработку и внедрение отечественных решений, поддержку научных исследований и т.д.

Например, в стране уже действуют шесть исследовательских центров в сфере искусственного интеллекта, созданных на базе «Сколтеха», Университета ИТМО, МФТИ, НИУ ВШЭ, Университета Иннополис и Института программирования РАН. Компании-разработчики получают грантовую поддержку: на текущий момент профинансировано более 750 проектов. Выступая на конференции «Цифровая индустрия промышленной России», вице-премьер российского правительства Дмитрий Чернышенко пояснил, что из порядка 800 российских компаний, работающих в сфере ИИ, 90% — это именно стартапы.

Совокупный экономический эффект от использования искусственного интеллекта медицинскими организациями составил 13 млрд руб. в 2021 году. Тем не менее ключевой смысл применения ИИ в медицине заключается не в увеличении доходов конкретных организаций, а в оказании качественной медпомощи пациентам, поддержке принятия врачебных решений. Рассказываем, как искусственный интеллект уже применяется в медицине и на какие вызовы и задачи отечественного здравоохранения он отвечает.

Что стало триггером к внедрению ИИ в здравоохранении

Если технологический прогресс в медицине до этого двигался скорее инерционно, то пандемия COVID-19 стала триггером к тому, чтобы он шел быстрее. Одно из последствий пандемии — сфера здравоохранения стала лидирующей в части внедрения инновационных технологий, в первую очередь на базе ИИ. Так, по данным на 2021 год, в России уже 16% медорганизаций использовали их, еще 34% собирались внедрить нейросети в ближайшее время, рассказал Чернышенко.

«Уже более 20 медицинских изделий с использованием ИИ, зарегистрированных Росздравнадзором, используются больницами, — говорит замминистра здравоохранения России Павел Пугачев. — Меры поддержки федерального проекта «Искусственный интеллект» позволят реализовать конкретные проекты».

Что может искусственный интеллект в здравоохранении:

• проводить диагностику на основе анализа изображений,
• подбирать корректные дозировки лекарств,
• отслеживать физиологические показатели с помощью мобильных приложений,
• распределять потоки пациентов с помощью программно-аппаратных комплексов под управлением ИИ,
• увеличивать точность хирургических вмешательств.

Технологии на базе ИИ позволяют выявить заболевание на раннем этапе, а значит дешевле и проще его вылечить, говорит директор по направлению «Цифровая трансформация отраслей» АНО «Цифровая экономика» Алексей Сидорюк: «Это снижает нагрузку на систему здравоохранения в целом, упрощает работу врачей и повышает производительность и качество жизни у нас, обычных граждан».

В качестве примера обратим внимание на медицинские изделия и платформы на основе технологий искусственного интеллекта, которые уже сейчас облегчают работу врачей и помогают пациентам.

Какие успешные кейсы применения ИИ работают сейчас

Одной из самых популярных технологий на основе ИИ в сфере здравоохранения стало компьютерное зрение. Его преимущество — помощь врачам в принятии решения о диагнозе на основании распознавания снимков. Компьютерное зрение помогает определить состояние органов и тканей при разного рода заболеваниях, а также быстро выявить патологии на КТ-снимках легких, что стало существенным подспорьем для медиков во время распространения COVID-19.

Центр диагностики и телемедицины департамента здравоохранения Москвы назвал лидеров эксперимента по использованию инновационных технологий в области компьютерного зрения по итогам пандемийного 2020 года. Так, в категории флюорографии была отмечена компания «Медицинские скрининг-системы» с сервисом «Цельс», который повышает скорость и точность интерпретации флюорограмм и рентгенограмм. Изображения анализируются «Цельсом» в течение нескольких секунд, после чего тот определяет патологические изменения органов грудной клетки по пяти клиническим направлениям. Сервис также способен проводить сортировку в зависимости от того, какую опасность несет патология и как скоро нужно обратить на нее внимание.

Кроме того, значительный вклад в помощь медикам в 2020 году внесла «Платформа третье мнение». Сервисы компании сейчас анализируют маммограммы, флюорограммы, КТ органов грудной клетки и т.д. Платформа среди прочего работает в качестве помощника врача в выявлении патологий и позволяет получить автоматически предзаполненное заключение по исследованию. Таким образом, это экономит врачу время на формирование отчета и снижает вероятность ошибки — сервис привлечет его внимание к областям снимка с патологиями.

Разработка и создание нового лекарственного препарата — процесс, требующий времени, в среднем от десяти до 15 лет, пояснял руководитель медицинского кластера стран СНГ Дмитрий Власов. При этом до фазы клинических исследований в виде испытания на людях доходит один из тысячи препаратов. А на рынке в конечном счете окажется один из 5 тыс., следует из оценок Калифорнийской ассоциации биомедицинских исследований.

Искусственный интеллект может помочь и в этом экономически затратном и длительном процессе за счет подбора молекулярных соединений. Российская платформа Syntelly на основе искусственного интеллекта может проанализировать токсикологические и физико-химические свойства соединений. База сервиса содержит информацию о 96 млн молекул и дает возможность исследовать и сравнивать их, получать информацию о свойствах. Разработка ученых «Сколтеха» и НТУ «Сириус» готова и сейчас на стадии тестирования.

По оценкам Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), к 2030 году по всему миру прогнозируется нехватка 10 млн медработников. Спрос на высококвалифицированных специалистов продолжает расти уже сейчас. Эти вызовы поставили задачу освободить врачей от выполнения рутинных задач, таких как внесение информации в медицинскую карту, ее заполнение и прочая бумажная работа. Технологии на основе ИИ, такие как обработка естественной речи и интеллектуальная поддержка принятия решений, позволяют переместить фокус внимания медика на сложные диагностические вопросы пациентов, повысить удовлетворенность последних.

Так, с помощью голосового ввода в первом прошлогоднем полугодии рентгенологи Москвы заполнили на 80% протоколов больше, чем за весь 2021-й, отмечал директор Центра диагностики и телемедицины ДЗМ Юрий Васильев. Отделения лучевой диагностики столичных больниц использовали голосового помощника Voice2Med на основании технологии ИИ, разработанной группой компаний ЦРТ, при этом качество распознавания речи достигло 98%. Сейчас Voice2Med работает в медучреждениях 65 регионов России.

Перспективы ИИ в здравоохранении в России

До 2024 года планируется создать серию стандартов, которые бы обеспечили развитие нейросетей и сняли нормативно-технические препятствия к их развитию. Это позволит предоставить доступ к данным широкому кругу разработчиков и еще больше углубить интеграцию искусственного интеллекта в медицинскую инфраструктуру. Сейчас приняты уже десять российских стандартов, разработанных рентгенологами Москвы, которые вступили в силу 1 января этого года. Ключевая задача их внедрения — минимизировать вероятность причинения вреда пациенту из-за некачественной работы системы на основе ИИ.

Уже сейчас популярность приобретает разработка платформ, которые позволяют решать все вопросы в одном месте — от разметки данных до создания модели. Это позволит конвертировать опыт врачей в создание актуальных data-сетов (наборов данных) для обучения ИИ. Возможность медику самому участвовать в подготовке данных и конструировании сервисов снизит недоверие к искусственному интеллекту.

«Сейчас можно уверенно сказать, что Россия является одним из мировых лидеров по разработке и внедрению искусственного интеллекта в здравоохранении», — заключил Сидорюк из АНО «Цифровая экономика».