CC BY
236
УДК 004
Гайфуллин Евгений Олегович
Российский экономический университет имени Г. В. Плеханова
г. Москва, РФ
ИСКУССТВЕННЫЙ ИНТЕЛЛЕКТ В МЕДИЦИНЕ Аннотация
Благодаря последним достижениям в области компьютерных наук и информатики искусственный интеллект (ИИ) быстро становится неотъемлемой частью современного здравоохранения. Часто возникают вопросы о том, как ИИ может помочь медицинским работникам в клинических условиях и в проводимых ими исследованиях. Данная научная статья посвящена исследованию возможностей применения искусственного интеллекта в медицине и здравоохранении. В работе рассматриваются различные аспекты использования ИИ, такие как диагностика заболеваний, прогнозирование их развития, подбор оптимального лечения, анализ медицинских данных и многое другое. Существует множество примеров, когда искусственный интеллект уже используется в медицине, однако помимо потенциальных преимуществ, в статье также обсуждаются возможные риски и ограничения использования данной технологии.
Ключевые слова
Искусственный интеллект, глубокое обучение, машинное обучение, медицина, медицинские данные, медицинские инновации.
Abstract
Thanks to recent advances in computer science and informatics, artificial intelligence (AI) is quickly becoming an integral part of modern healthcare. There are often questions about how AI can assist medical professionals in clinical settings and research. This scientific article is dedicated to exploring the possibilities of AI in medicine and healthcare. The paper discusses various aspects of AI usage, such as disease diagnosis, prediction of disease progression, selection of optimal treatment, analysis of medical data, and more. There are numerous examples of AI already being used in medicine, but in addition to potential benefits, the article also discusses possible risks and limitations of using this technology.
Keywords
Artificial intelligence, deep learning, machine learning, medicine, medical data, medical innovation. Введение.
Каждый год современный мир развивается все быстрее и быстрее. Технологии внедряются повсеместно - в государственных и корпоративных структурах, а также в повседневной жизни людей. С течением времени IT-технологии становятся все более важными для нашего мира, и люди становятся все более взаимосвязанными и взаимозависимыми. Пандемия коронавирусной инфекции ускорила процесс цифровизации различных сфер жизни человека. В прошлом веке были изобретены первые машины с искусственным интеллектом, но сегодня ИИ используется в большинстве общественных сфер, хотя его уровень развития все еще недостаточно высок.
Согласно определению американской компании Google: «Искусственный интеллект — это обширная область, которая использует технологии для создания устройств, способных имитировать когнитивные способности, связанные с человеческим интеллектом. То есть - способность видеть, понимать и отвечать на устную или письменную речь, анализировать данные, давать
рекомендации и многое другое1.»
ИИ имеет огромный потенциал для улучшения жизни людей. Данный технологический прорыв используется в различных направлениях и одним из них является медицина. ИИ позволяет медицинским работникам обеспечить пациентам и обществу лучшее качество жизни путем ранней диагностики, уменьшения осложнений, оптимизации лечения и сокращения продолжительности госпитализации. Например, технологичная фармацевтическая компания Atomwise применяет ИИ для поиска оптимальных лекарственных формул, что способствует ускоренному получению лучших лекарств для борьбы с различными болезнями.
Использование искусственного интеллекта в различных сферах медицины.
В последние годы искусственный интеллект (ИИ) становится все более широко используемым в медицине, в том числе в таких сферах, как онкология, кардиология, неврология, психиатрия, генетика, дерматология и других.
1. Онкология. В онкологии ИИ используется для диагностики и прогнозирования развития раковых заболеваний, а также для разработки индивидуальных планов лечения. С помощью ИИ можно анализировать множество медицинских данных, включая данные образований, генетическую информацию и результаты лабораторных тестов, что позволяет улучшить точность диагностики и выбрать оптимальный метод лечения. Например, система компании Enlitic использует ИИ для анализа медицинских изображений и обнаружения раковых опухолей с точностью до 97%2.
2. Кардиология. В кардиологии ИИ используется для анализа данных ЭКГ и других медицинских измерений, а также для прогнозирования сердечно-сосудистых заболеваний и оптимизации лечения. ИИ может определить риск возникновения сердечного приступа или инсульта и предложить наиболее эффективные меры профилактики. Например, система компании AliveCor использует ИИ для анализа ЭКГ и диагностики фибрилляции предсердий с точностью до 94%3.
3. Неврология. В неврологии ИИ используется для анализа медицинских изображений, таких как МРТ или КТ, для диагностики заболеваний нервной системы, включая болезни Альцгеймера и Паркинсона. ИИ также может использоваться для прогнозирования развития этих заболеваний и для оптимизации лечения. Например, система Viz.ai использует ИИ для автоматического обнаружения симптомов инсульта на КТ-сканах головного мозга и передачи информации врачам, что позволяет сократить время диагностики и начать лечение быстрее4.
4. Психиатрия. В психиатрии искусственный интеллект может использоваться для диагностики и лечения различных психических расстройств. Также ИИ может использоваться для анализа данных о поведении пациентов и прогнозирования возможных проблем в будущем. Например, система компании Mindstrong Health использует ИИ для анализа данных о поведении пациентов с шизофренией и прогнозирования возможных эпизодов болезни. Это может помочь врачам
1 Что такое Искусственный Интеллект? И при чем тут Машинное обучение. Перевод статьи от Google [Электронный ресурс] / vc.ru. - 2023. - Электрон. дан. - Режим доступа: https://vc.ru/future/652669-chto-takoe-iskusstvennyy-intellekt-i-pri-chem-tut-mashinnoe-obuchenie-perevod-stati-ot-google.
2 6 систем нового поколения на базе искусственного интеллекта, которые меняют систему здравоохранения [Электронный ресурс] / EverCare. - 2017. - Электрон. дан. - Режим доступа: https://evercare.ru/6-sistem-novogo-pokoleniya-na-baze-iskusstvennogo.
3 Устройство AliveCor размером с кредитную карточку за 30 секунд обнаруживает аритмию [Электронный ресурс] / EverCare. - 2022. - Электрон. дан. - Режим доступа: https://evercare.ru/news/ustroystvo-alivecor-razmerom-s-kreditnuyu-kartochku-za-30-sekund-obnaruzhivaet-aritmiyu.
4 Viz.ai начинает продвижение своего продукта Viz LVO в Европе [Электронный ресурс] / EverCare. - 2021. -Электрон. дан. - Режим доступа: https://dtales.media/2021/07/02/viz-ai-nachinaet-prodvizhenie-svoego-produkta-viz-lvo-v-evrope/.
предотвратить возможные проблемы и предоставить пациентам более эффективное лечение5.
5. Дерматология. В дерматологии искусственный интеллект может использоваться для диагностики и лечения различных кожных заболеваний. Также ИИ может использоваться для анализа данных о поведении пациентов и прогнозирования возможных проблем в будущем. Например, система компании SkinVision использует ИИ для анализа фотографий кожных образований и определения вероятности их злокачественности. Система использует алгоритмы машинного обучения для анализа формы, цвета и текстуры кожных образований, чтобы определить их характеристики. Это может помочь пациентам быстрее и точнее диагностировать заболевания и предоставлять им необходимое лечение6.
6. Генетика. В генетике ИИ используется для анализа генетических данных и предсказания риска возникновения определенных заболеваний. ИИ также может использоваться для разработки индивидуальных планов лечения на основе генетической информации. Например, компания Insilico Medicine использует ИИ для анализа молекулярной структуры белков и поиска новых лекарств для лечения различных заболеваний, таких как рак или болезнь Паркинсона. Это может помочь ускорить процесс разработки новых лекарств и повысить их эффективность7.
Искусственный интеллект имеет огромный потенциал для улучшения точности диагностики, прогнозирования заболеваний и оптимизации лечения в медицине, и его использование будет несомненно продолжать расти в будущем.
Преимущества и риски использования искусственного интеллекта в медицине.
К преимуществам относится следующее:
1. Более точные диагностики. ИИ может помочь врачам определять заболевания с большей точностью, основываясь на анализе большого количества данных.
2. Более эффективное лечение. ИИ может помочь врачам выбирать наиболее эффективные методы лечения, основываясь на индивидуальных характеристиках пациента.
3. Ускорение процесса разработки новых лекарств. ИИ может помочь исследователям находить новые целевые молекулы для лечения заболеваний и ускорять процесс разработки новых лекарств.
4. Улучшение качества жизни. Использование ИИ в медицине может помочь улучшить качество жизни пациентов, предотвращая развитие заболеваний и обеспечивая более эффективное лечение.
5. Сокращение затрат. Использование ИИ может помочь сократить затраты на медицинское обслуживание, так как более точные диагностики и эффективное лечение могут снизить количество ошибок и повторных обращений к врачам.
К рискам можно отнести следующее:
1. Недостаточная точность. Несмотря на то, что ИИ может помочь врачам делать более точные диагнозы, он все еще может допускать ошибки, особенно если используется недостаточно точная информация.
5 Мобильное приложение помогает обнаружить депрессию и другие психологические проблемы на самых ранних стадиях [Электронный ресурс] / Хабр. - 2018. - Электрон. дан. - Режим доступа: https://habr.com/ru/companies/madrobots/articles/427097/.
6 SkinVision: приложение, точно определяющее рак кожи [Электронный ресурс] / EverCare. - 2019. - Электрон. дан. - Режим доступа: https://evercare.ru/skinvision-prilozhenie-tochno-opredelyayushchee-ra.
7 Рецепты из нейросети: как стартап выпускника МГУ на $56 млн создает новые лекарства за три недели [Электронный ресурс] / Forbes. - 2019. - Электрон. дан. - Режим доступа: https://www.forbes.ru/tehnologii/382901-recepty-iz-neyroseti-kak-startap-vypusknika-mgu-na-56-mln-sozdaet-novye-lekarstva.
2. Несоответствие этики. Использование ИИ в медицине может привести к нарушению этических принципов, таких как конфиденциальность и справедливость доступа к медицинским услугам.
3. Недостаточная прозрачность. Некоторые алгоритмы ИИ могут быть сложными и непрозрачными, что может затруднить понимание того, как они принимают решения.
4. Зависимость от технологии. Использование ИИ в медицине может привести к зависимости от технологии, что может быть проблематично в случае сбоев или отказа оборудования.
5. Ограниченность данных. Использование ИИ в медицине требует большого количества данных, и если эти данные ограничены или недоступны, то это может ограничить возможности ИИ.
Анализ статей.
В статье «Искусственный интеллект как перспективная технология в области медицинского образования и медицины» автор рассказывает о том, как искусственный интеллект может быть использован в медицинском образовании и медицине для улучшения процессов диагностики и лечения пациентов.
Автор начинает статью с обзора истории развития ИИ, а также его основных принципов и методов, которые включают в себя машинное обучение, нейронные сети и глубокое обучение. Затем автор переходит к рассмотрению конкретных примеров применения ИИ в медицине.
Один из примеров, который приводится в статье, — это использование ИИ для диагностики заболеваний. Автор упоминает о том, что ИИ может анализировать большие объемы медицинских данных и выявлять паттерны, которые могут указывать на наличие определенного заболевания. Например, исследования показали, что ИИ может диагностировать рак молочной железы с точностью более 90%.
Другой пример — это использование ИИ для лечения пациентов. Автор упоминает о том, что ИИ может помочь врачам выбирать оптимальное лечение для каждого пациента на основе его индивидуальных характеристик и медицинской истории. Например, ИИ может анализировать данные о реакции пациента на определенный вид лечения и предлагать наиболее эффективный вариант.
В заключение, автор подводит итоги и говорит о том, что ИИ имеет большой потенциал в медицинском образовании и медицине, и что его использование может улучшить качество диагностики и лечения пациентов. Однако автор также отмечает, что необходимо продолжать исследования в этой области, чтобы более полно оценить возможности ИИ и разработать соответствующие регуляторные и этические стандарты.
В статье «Проблемы и перспективы внедрения искусственного интеллекта в медицине» автор рассказывает о возможности использования искусственного интеллекта в медицине, а также о рисках и преимуществах его применения.
Автор утверждает, что использование ИИ в медицине может значительно улучшить качество здравоохранения, повысить эффективность лечения и ускорить диагностику. Например, благодаря использованию ИИ, возможно создание индивидуальных планов лечения для каждого пациента, основанных на анализе больших объемов данных о заболеваниях и лечениях. Также, ИИ может помочь в диагностике редких заболеваний, которые могут быть трудно определить вручную.
Однако, автор также обращает внимание на риски применения ИИ в медицине. Он упоминает возможность ошибок в алгоритмах, которые могут привести к неправильной диагностике и лечению, а также к нарушению конфиденциальности пациентов. Кроме того, автор отмечает, что использование ИИ может привести к увольнению медицинского персонала, что может привести к сокращению рабочих мест и ухудшению условий труда.
В целом, автор приходит к выводу, что применение ИИ в медицине имеет большие перспективы,
но требует особого внимания к рискам и проблемам, связанными с его использованием. Заключение.
В итоге, можно смело утверждать, что использование искусственного интеллекта в медицине -это не просто модное явление, а реальная необходимость. Автоматизация процесса диагностики и лечения позволяет значительно повысить качество медицинской помощи, ускорить процесс обработки больших объемов данных и сократить риск ошибок.
Однако, необходимо помнить, что использование ИИ в медицине не может полностью заменить врачей и медицинских экспертов. Искусственный интеллект - это всего лишь инструмент, который должен помогать врачам принимать решения, а не заменять их.
Таким образом, в дальнейшем развитии искусственного интеллекта в медицине необходимо учитывать эти факторы и продолжать работу над улучшением технологий и алгоритмов.
Список использованной литературы:
1. Итинсон К.С. Искусственный интеллект как перспективная технология в области медицинского образования и медицины / К.С. Итинсон // Карельский научный журнал. - 2020. - №2. - С. - 16-18.
2. Васютина Е.А., Подольская Т.В. Проблемы и перспективы внедрения искусственного интеллекта в медицине / Е. А. Васютина, Т. В. Подольская // Государственное и муниципальное управление. Ученые записки. - 2022. - №1. - С. 25-32.
3. Мяснянкина О.П. Достижения и перспективы искусственного интеллекта в медицине / О. П. Мяснянкина, Н.Н. Пронькина // International journal of professional science. - 2021. - №4. - С. 27-32.
4. Что такое Искусственный Интеллект? И при чем тут Машинное обучение. Перевод статьи от Google [Электронный ресурс] / vc.ru. - 2023. - Электрон. дан. - Режим доступа: https://vc.ru/future/652669-chto-takoe-iskusstvennyy-intellekt-i-pri-chem-tut-mashinnoe-obuchenie-perevod-stati-ot-google.
5. 6 систем нового поколения на базе искусственного интеллекта, которые меняют систему здравоохранения [Электронный ресурс] / EverCare. - 2017. - Электрон. дан. - Режим доступа: https://evercare.ru/6-sistem-novogo-pokoleniya-na-baze-iskusstvennogo.
6. Устройство AliveCor размером с кредитную карточку за 30 секунд обнаруживает аритмию [Электронный ресурс] / EverCare. - 2022. - Электрон. дан. - Режим доступа: https://evercare.ru/news/ustroystvo-alivecor-razmerom-s-kreditnuyu-kartochku-za-30-sekund-obnaruzhivaet-aritmiyu.
7. Viz.ai начинает продвижение своего продукта Viz LVO в Европе [Электронный ресурс] / EverCare. -2021. - Электрон. дан. - Режим доступа: https://dtales.media/2021/07/02/viz-ai-nachinaet-prodvizhenie-svoego-produkta-viz-lvo-v-evrope/.
8. Мобильное приложение помогает обнаружить депрессию и другие психологические проблемы на самых ранних стадиях [Электронный ресурс] / Хабр. - 2018. - Электрон. дан. - Режим доступа: https://habr.com/ru/companies/madrobots/articles/427097/.
9. SkinVision: приложение, точно определяющее рак кожи [Электронный ресурс] / EverCare. - 2019. -Электрон. дан. - Режим доступа: https://evercare.ru/skinvision-prilozhenie-tochno-opredelyayushchee-ra.
10.Рецепты из нейросети: как стартап выпускника МГУ на $56 млн создает новые лекарства за три недели [Электронный ресурс] / Forbes. - 2019. - Электрон. дан. - Режим доступа: https://www.forbes.ru/tehnologii/382901-recepty-iz-neyroseti-kak-startap-vypusknika-mgu-na-56-mln-sozdaet-novye-lekarstva.
© Гайфуллин Е.О., 2023
