Главная страница
Навигация по странице:

  • 2. Этапы цифровой трансформации медицины 63. Медтех и искусственный интелект 74. Применение ИИ в медицине и здравоохранении

    		•

    Эссе по медицинской информатике. Эссе мед.инф.. искусственный интелект в медицине и здравоохранении


    Скачать 0.71 Mb.
    Названиеискусственный интелект в медицине и здравоохранении
    АнкорЭссе по медицинской информатике
    Дата07.05.2022
    Размер0.71 Mb.
    Формат файлаdocx
    Имя файлаЭссе мед.инф..docx
    ТипРеферат
    #516545


    ЭССЕ НА ТЕМУ «ИСКУССТВЕННЫЙ ИНТЕЛЕКТ В МЕДИЦИНЕ И ЗДРАВООХРАНЕНИИ»

    СОДЕРЖАНИЕ

    ВВЕДЕНИЕ 3

    1. Прорыв в развитии технологий ИИ 3

    2. Этапы цифровой трансформации медицины 6

    3. Медтех и искусственный интелект 7

    4. Применение ИИ в медицине и здравоохранении 8

    4.1. Данные о пациентах 8

    4.2. Диагностика 9

    4.3. Создание лекарств 9

    4.4. Автоматизация процессов 10

    4.5. Онлайн-конмультации 10

    4.6. Перспективы применения ИИ 11

    ЗАКЛЮЧЕНИЕ 13

    ИСТОЧНИКИ 14

    ВВЕДЕНИЕ


    Применение искусственного интеллекта в медицине уже сегодня позволяет серьезно повысить точность диагностики, облегчить жизнь пациентам с различными заболеваниями, а с развитием технологий сделает реальным появление сверхэффективных персональных лекарств, а также персонального медицинского ассистента в каждом смартфоне. Внедрение систем на базе ИИ – один из ключевых трендов современного здравоохранения. 

    1. Прорыв в развитии технологий ИИ


    Прорыв в развитии технологий искусственного интеллекта (ИИ, англ. – аrtificial intelligence, AI), зафиксированный в середине 2010-х гг., обусловлен, прежде всего, значительным прогрессом в производительности алгоритмов обработки информации вследствие развития технологий глубокого обучения. Динамичному развитию направления также способствовал лавинообразный рост данных самых разных типов (изображений, текста, картографических данных и др.) и появление технологий, обеспечивающих почти неограниченные возможности для хранения и доступа к таким данным.

    В сфере здравоохранения технологии ИИ позволяют извлечь полезные закономерности из астрономического по объему и слабоструктурированного входного потока медицинских данных. Эксперты подчеркивают высокий потенциал ИИ для повышения диагностической и терапевтической точности и общего клинического процесса лечения. Благодаря сложным алгоритмам и способности к глубокому обучению приложения ИИ помогают врачам и медицинским специалистам в таких областях, как геокодирование медицинских данных, эпидемический и синдромный надзор, прогнозное моделирование и поддержка принятия решений, медицинская визуализация.

    Поскольку ИИ стремительно трансформирует медицинский ландшафт, в последние годы значительно возросла исследовательская активность в этой области. Среди исследовательских организаций, развернувших активные работы в области ИИ, эксперты выделяют, прежде всего, Массачусетский технологический институт, Стэнфордский университет и университет Карнеги-Меллон в США, Кембриджский университет в Великобритании и Университет Цинхуа в Китае. Также отмечена возрастающая роль исследовательских институтов, поддерживаемых коммерческими организациями, таких как Nokia Bell Labs (ранее Bell Laboratories), Xerox PARC, Microsoft Research, Facebook Building X.

    Компания Microsoft 30 января 2020 г. объявила о начале пятилетней программы AI for Health, в рамках которой она инвестирует в технологии ИИ для сектора здравоохранения $40 млн. Среди ключевых инициатив AI for Health – поиск открытий и ускорение медицинских исследований в целях повышения эффективности профилактики, диагностики и лечения заболеваний.

    В конце января 2020 г. компания Bayer сообщила о сотрудничестве с компанией Exscientia, которая занимается разработкой лекарственных средств с использованием ИИ. В рамках этого партнерства немецкий гигант планирует внедрение решений Exscientia для поиска соединений, которые потенциально могут стать лекарствами для терапии сердечнососудистых и онкологических заболеваний. Exscientia планирует привлечь 266 млн. долл. (240 млн. евро) в виде авансовых платежей для проведения НИОКР и краткосрочных клинических этапов.

    Уверенность бизнеса в перспективности технологий ИИ подтверждает и тот факт, что такие гиганты IT‑индустрии, как Apple, Google, Facebook рекрутируют специалистов (а иногда и целые коллективы), занимающиеся глубокими нейросетями. Так, например, Uber рекрутировал почти весь персонал факультета компьютерного зрения университета Карнеги-Меллона, к большому неудовольствию последнего. Интерес компаний реального сектора экономики к данному направлению связан с огромным потенциалом рынка. По прогнозу экспертов аналитической компании CB Insights, уже к 2021 г. рынок медицинских технологий ИИ достигнет 6,6 млрд. долл. с ежегодным ростом на 40%. По мнению аналитиков International Data Corporation (IDC), опубликовавших свой прогноз 9 апреля 2020 г., на фоне того, как такие отрасли, как транспорт и потребительские услуги, вынуждены будут снизить свои инвестиции в технологии в условиях вызванного пандемией экономического кризиса, рост расходов на развитие технологий ИИ в мире, напротив, примет взрывной характер. Осознавая перспективность направления и стремительный рост глобального рынка высокотехнологичных продуктов и услуг, основанных на технологиях ИИ, многие страны осуществляют значительные инвестиции в эту область. В национальных стратегиях развития ИИ США (февраль 2019 г.), Китая (2017 г.), Евросоюза (2018 г.) обозначена цель – занять и удерживать лидирующие позиции в области ИИ.


    Источник: WOS CC, данные актуальны на 12.03.2020 г


    Источник: WOS CC. Данные актуальны на 12.03.2020 г.

    1. Этапы цифровой трансформации медицины


    Цифровизация сектора — условие внедрения ИИ. Полная трансформация медицины на основе технологий ИИ пока не достигнута ни в одном мегаполисе. На текущий момент большинство передовых городов находится на втором этапе.

    Стадии внедрения ИИ в медицинском учреждении

    1) Цифровизация. Введены электронные карты, идет сбор данных о пациентах и лабораторных анализах, есть возможность выгрузки данных для обработки и анализа.

    2) Аналитика. На основе данных проводится аналитика, можно строить простые предиктивные модели по запросу врача для отдельного пациента.

    3) Поддержка. Внедрена минимум одна система поддержки принятия решения врача в стандартный процесс работы. ИИ является частью повседневной работы врача.

    4) Персонализация. Врач использует ИИ-продукты для диагностики пациента и выбора лечения. Благодаря ИИ пациент получает персонализированное лечение.

    1. Медтех и икусственный интеллект


    Медтех, или медицинские технологии, – это применение гаджетов и сервисов в здравоохранении. Сюда можно отнести приложения, информационные сети и другие разработки, которые могут использовать пациенты и врачи. Вот задачи, в которых могут быть полезны медицинские технологии:

    1. анализ медицинских изображений (УЗИ, КТ, МРТ, результаты анализов);

    2. поддержка принятия врачебных решений;

    3. подбор индивидуального лечения;

    4. приложения для онлайн-консультаций;

    5. удаленный мониторинг и помощь пациентам;

    6. разработка лекарственных препаратов;

    7. протезирование с помощью интеллектуальных систем.


    Источник: PwC
    По прогнозам Deloitte, к 2022 году объем расходов на мировом рынке здравоохранения достигнет $10,059 трлн. Частный пример современных медицинских технологий – это искусственный интеллект, который сейчас активно внедряется в здравоохранение. Например, рынок ИИ-приложений в области медицины вырос в десять раз с 2014 года:

    4. Применение ИИ в медицине и здравоохранении

    4.1. Данные о пациентах


    Информация о пациентах может храниться в десятках клиник и медицинских карточек. Это усложняет сбор анамнеза и постановку диагноза. Интерпретация анализов, тестов и снимков тоже может быть недостаточно точной из-за объема данных. Даже если у врача на руках находится вся необходимая информация, он не всегда может правильно ее интерпретировать и заметить каждую деталь. От этого могут зависеть жизни пациентов.

    Google Deepmind Health анализирует симптомы и предлагает несколько диагнозов. Результаты поиска основаны на миллионах страниц научной информации, которые содержат даже самые малоизвестные заболевания. Сервис MedClueRx анализирует симптомы и не просто диагностирует болезнь, но и выбирает максимально безопасные и эффективные препараты в зависимости от особенностей пациента.

    4.2. Диагностика


    Системы с искусственным интеллектом позволяют распознавать заболевания даже на ранней стадии. Например, сервисы Zebra Medical Vision и Arterys помогают врачам-диагностам сосредоточиться на общении с пациентами и избавиться от необходимости вглядываться в мельчайшие детали снимков легких и УЗИ сердца.

    Такие типы ИИ-программ могут использовать не только врачи, но и пациенты. Сервис 23andMe анализирует генетическую информацию и рассказывает пользователю о его предках. Стартап Sophia Genetics использует генетические данные для выявления предрасположенности к определенным заболеваниям. Так пациенты корректируют свой образ жизни, а врачи выбирают наиболее вероятные диагнозы.

    4.3. Создание лекарств


    Разработка вакцины и последующие клинические исследования – это долгие и дорогостоящие процессы. ИИ может уменьшить время на разработку новых лекарств в несколько раз, анализируя молекулярные структуры существующих препаратов и предлагая новые согласно заданным требованиям. Например, в 2019 году компания Insilico Medicine таким образом создала несколько вариантов лекарств для лечения мышечного фиброза. Для этой задачи алгоритмам понадобился 21 день, после чего ученые отобрали наиболее подходящие варианты препаратов и за 25 дней провели тест на лабораторных животных. Таким образом, понадобилось 46 дней для выбора подходящего лекарства. Однако традиционный процесс разработки лекарств занимает около 8 лет и стоит фармкомпаниям несколько миллионов долларов. Новые технологии дают надежду на то, что с их помощью мы сможем быстрее получить лекарства от болезней, которые сегодня не поддаются лечению: рассеянный склероз, болезнь Альцгеймера и другие.

    4.4. Автоматизация процессов


    Дисбаланс и дефицит медицинских кадров высшего и среднего звена был во всем мире еще до вспышки коронавируса. По данным Всемирной Организации Здравоохранения, чтобы люди во всем мире имели доступ к услугам здравоохранения к 2030 году, странам с низким уровнем дохода нужно еще 18 миллионов медицинских работников. В дальнейшем ситуация, скорее всего, не стабилизируется из-за роста населения, старения общества и изменения клинической картины заболеваний. Эти факторы только повысят спрос на высококвалифицированных медицинских работников и усложнят доступ к медицинской помощи. Поэтому инновационные технологии должны содержать в себе искусственный интеллект и базу знаний в предметной области. Так они освободят врачей от рутинных повседневных задач: внесение информации в медкарту, детальный анализ большого массива данных из истории болезней и т.д. Благодаря этому медработники сконцентрируют время и усилия на решении серьезных диагностических вопросов и выборе лечения. Современные ИИ-технологии могут помочь системе здравоохранения повысить удовлетворенность пациентов и медицинского персонала, снизить стоимость медицинских услуг и улучшить качество медицинской помощи.

    4.5. Онлайн-консультации


    О популярности телемедицины мы уже говорили в статье про медтех тренды 2021. Удаленные консультации расширяют доступ к качественной медицинской помощи, особенно в малонаселенных пунктах, где в ней нуждаются больше всего. Кроме того, онлайн-консультации предоставляет возможность снизить затраты на здравоохранение и получить второе мнение по результатам исследований, чтобы уточнить диагноз и план лечения. ИИ делает телемедицину значительно удобнее. Он применяется для удаленной диагностики, сбора медицинских показателей и работы с информацией о пациентах.

    Например, в нашем приложении для докторов Primu.Online планируется внедрить ИИ для анализа симптомов и перевода записей приёмов в текстовый формат. А в Google уже разработали алгоритм, который по фотографии сетчатки глаза выявляет диабетическую ретинопатию. Так врачи могут избежать рутинных задач и сложностей диагностики, чтобы сосредоточиться на лечении.

    Например, В Google разработали алгоритм, который по фотографии сетчатки глаза выявляет диабетическую ретинопатию. Так врачи могут избежать рутинных задач и сложностей диагностики, чтобы сосредоточиться на лечении.

    Над телемедицинскими приложениями работают многие крупные компании, например, Сбер. Приложение СберЗдоровье использует искусственный интеллект для распознавания симптомов. Перед онлайн-консультацией оно предполагает диагнозы и исходя из этого советует клиенту врача. Это снижает нагрузку на медицинских работников, при этом позволяя пациентам более внимательно отслеживать свое состояние.

    4.6. Перспективы применения ИИ


    На рынок медтеха входят крупные игроки: Google, Apple, Microsoft. Их продукты с использованием ИИ улучшают точность диагнозов, доступность врачей и систематизацию медицинских данных. Преимущество этих больших компаний в наличии средств и квалифицированных сотрудников. Это позволяет им создавать комплексные продукты, которые включают не доступные ранее возможности. Например, Google Health – это сервис, объединяющий разнообразные услуги как для пациентов, так и для врачей. С помощью ИИ он помогает предотвратить слепоту, выявить рак груди на ранней стадии, поддерживать психическое здоровье и т.д.

    Однако новейшим технологиям сейчас противопоставлены их дороговизна и недоверие людей к машинам. Кроме того, многим развивающимся странам для внедрения искусственного интеллекта в медицину не хватает оборудования и средств. Следовательно, чтобы удовлетворить аудиторию, нужно создавать оптимальные продукты. Например, более простые и дешевые ИИ-системы сделают медицину доступнее, а качественный маркетинг и положительные отзывы убедят клиентов в пользе искусственного интеллекта. Это отличный шанс нащупать правильный подход к аудитории и занять прибыльную нишу. Кроме того, согласно исследованиям, рынок ИИ в медицине будет стремительно расти в ближайшие несколько лет:


    Источник: McKinsey and Company

    ЗАКЛЮЧЕНИЕ


    Искусственный интеллект играет большую роль в сфере медицины и здравоохранения. С одной стороны, ИИ помогает автоматизировать работу врачей и делать её более эффективной. С другой — используется в поисках решений для кардинального продления человеческой жизни.

    Над развитием данной области постоянно работают высококвалифицированные специалисты из разных уголков мира, талантливые исследователи, великолепные математики, врачи, представители фармацевтических компаний и т.д. И, несмотря на серьезные сложности внедрения систем ИИ, перспективы их использования побуждают искать решения назревающих проблем.

    ИСТОЧНИКИ


    1. Искусственный интеллект в медицине: применение и перспективы (2021) / Azoft. – URL: https://vc.ru/azoft/216336-iskusstvennyy-intellekt-v-medicine-primenenie-i-perspektivy

    2. Куракова Н.Г., Цветкова Л.А., Черченко О.В. Технологии искусственного интеллекта в медицине и здравоохранении: позиции России на глобальном патентном и публикационном ландшафте (Центр научно-технической экспертизы РАНХиГС при Президенте РФ; ФГБНУ «Дирекция НТП», г. Москва, Россия) (2020) - URL: https://cyberleninka.ru/article/n/tehnologii-iskusstvennogo-intellekta-v-meditsine-i-zdravoohranenii-pozitsii-rossii-na-globalnom-patentnom-i-publikatsionnom

    3. Тренды развития искуственного интеллекта в медицине (2020) / ГБУ «Агентство инноваций города Москвы» (с) - URL: https://innoagency.ru/files/AI_in_Healthcare_AIM_2020.pdf

    Метод поиска: ввод в поисковой строке запроса «Искусственный интеллект в медицине и здравоохранении»

    Дата последнего посещения страниц: 09.02.2022

    Оглавление


    ВВЕДЕНИЕ 3

    1.Прорыв в развитии технологий ИИ 3

    2.Этапы цифровой трансформации медицины 6

    3.Медтех и икусственный интеллект 7

    4. Применение ИИ в медицине и здравоохранении 8

    4.1. Данные о пациентах 8

    4.2. Диагностика 9

    4.3. Создание лекарств 9

    4.4. Автоматизация процессов 10

    4.5. Онлайн-консультации 11

    4.6. Перспективы применения ИИ 12

    ЗАКЛЮЧЕНИЕ 13

    ИСТОЧНИКИ 14

    написать администратору сайта