Sztuczna inteligencja -narzędzie, które może być przydatne

prof. Grzybowski
Rozmowa z prof. Andrzejem Grzybowskim, specjalistą z zakresu okulistyki, kierownikiem Katedry Okulistyki na Wydziale Lekarskim UWM, jedynym polskim okulistą, który znalazł się na liście 2% najbardziej rozpoznawanych naukowców świata przygotowanej przez Uniwersytet Stanforda.

- Panie profesorze, jeśli mówimy o sztucznej inteligencji w medycynie – to o czym właściwie mówimy?

- Mówimy o algorytmach, które rozwiązują pewne problemy najczęściej w oparciu o duże bazy danych. Kiedy mamy do czynienia z małą liczbą danych to umysł ludzki z analizą ich wzajemnych relacji radzi sobie. Kiedy jednak mamy do czynienia z dużą liczbą danych, np. 10 substancjami wzajemnie na siebie działającymi - to człowiek może mieć już problem z ustaleniem skutków ich wzajemnych relacji. W takiej sytuacja przychodzi nam z pomocą algorytm, który szybko i sprawnie przenalizuje te relacje i poda nam ich obiektywny wynik. Człowiek może mieć słabszy dzień i się pomylić, a algorytm zawsze i wszędzie będzie pracować tak samo nie potrzebując odpoczynku i jedzenia. Sztuczna inteligencja się uczy i im więcej przypadków przeanalizuje, tym wynik jej analizy będzie bardziej precyzyjny. Musimy jednak pamiętać, że sztuczna inteligencja źle zastosowana może zaszkodzić.

- Czy obecnie sztuczna inteligencja jest wykorzystywana w medycynie, a jeśli tak to w których jej działach i krajach?

- W medycynie liderami w wykorzystaniu sztucznej inteligencji są: radiologia, kardiologia oraz okulistyka. Korzysta z niej także dermatologia i patomorfologia. W tych działach medycyny analiza obrazów ma także duże znaczenie. Pierwszy algorytm jako oficjalne narzędzie wspomagające medycynę został zarejestrowany w 2018 r. przez amerykańską Agencję ds. Żywności i Leków, czyli FDA. Był to algorytm okulistyczny umożliwiający rozpoznawanie retinopatii cukrzycowej. Ma on charakter autonomiczny, czyli w praktyce oznacza, że jego diagnoza jest równoważna lekarskiej. Cechuje go 95% poprawność. Od tego czasu do chwili obecnej zarejestrowano w USA już około 40 algorytmów jako tzw. urządzenia medyczne oparte o technologię sztucznej inteligencji /uczenia maszynowego. Jest to obszar bardzo szybkiego rozwoju. W większości są to algorytmy nieautonomiczne, czyli takie, które wymagają potwierdzenia przez lekarza i wspomagają jego decyzje.

Pod względem praktycznego zastosowania sztucznej inteligencji w medycynie najbardziej zawansowany na świecie wydaje się obecnie Singapur. To miasto-państwo liczy jednak tylko nieco ponad 5 mln mieszkańców, jest mocno scentralizowane i wprowadzanie takich nowości przychodzi tam stosunkowo łatwo. Polska podobnie jak wiele innych krajów Europy jest na początku drogi.

- W jaki sposób sztuczna inteligencja może wspomagać okulistykę?

- Posłużę się przykładem wspomnianej już retinopatii cukrzycowej. Retinopatia to powikłanie wywołane cukrzycą. Choroba przez bardzo długi okres przebiega bezobjawowo, a gdy już pojawi się pogorszenie widzenia jej leczenie jest bardzo trudne, a jego efekty - ograniczone. Choroba jest najczęstszą przyczyną utraty widzenia u osób aktywnych zawodowo w Polsce i wielu krajach Europy. Z drugiej strony mamy obecnie bardzo skuteczne metody leczenia w postaci laseroterapii siatkówki i/lub leków anty-VEGF. Leczenie musi jednak zostać włączone tylko na pewnym etapie rozwoju choroby. W Polsce choruje na cukrzycę ok. 3 mln osób. Każdy pacjent cukrzycowy dla ustrzeżenia się retinopatii powinien raz w roku przejść badanie okulistyczne. Wiemy, że w danym momencie 70% pacjentów cukrzycowych nie ma retinopatii . Z pozostałych 30% pacjentów, około 10-15% kwalifikuje się do leczenia, czyli 90 - 135 tys. To znaczy, że ok. 2,9 mln osób z cukrzycą bada się niepotrzebnie, czyli zajmuje kolejkę u lekarzy okulistów a oni tracą czas tylko po to, aby stwierdzić, że te osoby jeszcze zmian nie mają. Jak rozwiązać ten problem? Tu sztuczna inteligencja może przyjść nam z pomocą.

Gdybyśmy mogli w przychodnich POZ i u lekarzy diabetologów zainstalować urządzenia wykonujące zdjęcia dna oka - to dzięki algorytmowi, który już mamy, moglibyśmy natychmiast wyselekcjonować tylko tych, którzy wymagają konsultacji okulistycznej i leczenia retinopatii. Proszę sobie wyobrazić, jaka to by była ulga dla okulistów, którzy mogliby się zająć tylko chorymi i poświecić im więcej czasu i jaka to by była ulga finansowa dla NFZ. Uważam, że stosowanie sztucznej inteligencji w medycynie jest nieuniknione. Lekarzy, chociaż szkoli się ich w Polsce coraz więcej, nie przybywa w takim tempie, w jakim starzeje się nasze społeczeństwo. Mamy coraz więcej ludzi starych, żyjących coraz dłużej i coraz dłużej wymagających opieki lekarskiej. Medycyny staje się coraz droższa, a zasobów nam nie przybywa. W takie sytuacji wprowadzenie sztucznej inteligencji jako narzędzia wspomagającego różne badania przesiewowe, uważam za bardzo pomocne.

- Część środowiska lekarskiego obawia się, że sztuczna inteligencja zastąpi lekarzy, że stracą pracę…

- Znam te obawy. W Wielkiej Brytania, która liczy ponad 67 mln mieszkańców jest ok. 1000 okulistów. W Polsce 4000. W Wielkiej Brytanii, każda sztuczna inteligencja, która wesprze okulistów jest mile widziana. W Polsce starsze pokolenie ma pewne obawy. Jak widać z tego porównania wiele zależy od sytuacji na lokalnym rynku pracy. Ale sztuczna inteligencja to tylko narzędzie, które ma ułatwić pracę. Jeśli zostawimy jej kwestię rozpoznania niektórych chorób to lekarzom zostanie więcej czasu na ich leczenie, w którym znowu będą mogli wykorzystać wskazówki sztucznej inteligencji dotyczące terapii. Więcej czasu na leczenie to mniej błędów lekarskich, więcej czasu na kontakt z pacjentem, którego jest obecnie coraz mniej. Myślę, że postępu w stosowaniu sztucznej inteligencji w medycynie nie da się zahamować, chociaż ten postęp nie jest pozbawiony różnego rodzaju zagrożeń. Powinny pojawić się nowe regulacje dotyczące urządzeń medycznych wykorzystujących algorytmy sztucznej inteligencji aby zapewnić pacjentom bezpieczeństwo, ale i uniemożliwić potencjalne oszustwa na tym polu.

Przyrost publikacji naukowych dotyczących tego zagadnienia jest ogromny: w 2010 r. było ich 596, a w 2019 roku już 12 422. Powstają specjalistyczne czasopisma naukowe poświęcone tylko tej tematyce, np. Digital Medicine.

To samo dotyczy okulistyki. Przyrost liczby artykułów jest tak duży, że nie nadążam wszystkich czytać i przydałby się jakiś algorytm, który by pomagał w ich selekcji. Naukowcy w Londynie prowadzą już wspólnie z koncernem Google badania w projekcie Deep Mind nad algorytmem, który będzie umożliwiał wykrycie około 20 chorób siatkówki. Wymaga on ogromnej liczby obrazów, co najmniej 200 tys. skanów siatkówki. I Google może to zrobić. Dostęp do danych – to jest teraz problem, ale i wyzwanie. Bo im więcej mamy danych, tym więcej możliwości opracowania przydatnych algorytmów sztucznej inteligencji.

- Kto powinien tworzyć te algorytmy: lekarze czy informatycy?

– Zespoły interdyscyplinarne złożone z jednych i drugich.

- Czyje one powinny być?

- Tych którzy wyłożą na ich opracowanie pieniądze, czyli zarówno prywatnych firm jak też uczelni czy państwa, jeśli zaangażują w nie swoje fundusze.

- Czy nie obawia się Pan, że jacyś ludzie dla niecnych celów mogą wykorzystać sztuczną inteligencję w medycynie, aby szkodzić innym?

- Lista potencjalnych nadużyć jest długa, a z wielu nie zdajemy sobie jeszcze sprawy. Obawiam się np. tego, że pojawią się firmy, które będą się reklamować jako posiadające zaawansowane algorytmy do wykrywania rozmaitych chorób. Tymczasem ich algorytmy nie będą rzetelne. Firmy będą więc brać pieniądze za niewiarygodne rozpoznania. Ta sprawa, czyli normalizacja prawna, jeszcze w naszym kraju jest nie załatwiona. A powinna być jak najszybciej, bo gdy wybuchnie - to zaszkodzi i tym którzy im zawierzyli i sprawie sztucznej inteligencji. Planujemy z informatykami w UWM zająć się badaniem bezpieczeństwa algorytmów sztucznej inteligencji w niedalekiej przyszłości.

- Mówi Pan o sobie, że jest entuzjastą sztucznej inteligencji w okulistyce. Jak zatem ta kwestii wygląda w pana praktyce naukowej i lekarskiej?

- Tak, jestem entuzjasta, ale krytycznym. Prowadzę aktualnie duży projekt unijny, największy dotychczas w Europie, który obejmuje 40 tys. pacjentów z cukrzycą i jest realizowany w 15 poradniach diabetologicznych w Wielkopolsce we współpracy z Uniwersytetem Medycznym w Poznaniu. Chodzi w nim o szybkie diagnozowanie retinopatii cukrzycowej i skierowywanie pacjentów ze zmianami wymagającymi leczenia do okulisty, aby to leczenie niezwłocznie podjąć. Ponadto uczestniczę w kilku międzynarodowych projektach realizowanych Chinach i Tajlandii oraz w USA i w Europie. Chiny to bardzo obiecujący kraj i partner naukowy, jako że sztuczna inteligencja tam właśnie może dać wiele korzyści, których nie będzie się w stanie osiągnąć w standardowej medycynie. Niebawem technologie te będą dostępne w USA i w Europie. Współpracuję z badaczami z Chin blisko. W ostatnich latach odwiedzam Chiny kilka razy w roku. Przez kilka lat byłem profesorem wizytującym na Uniwersytecie w Guangzhou, a obecnie jestem zaangażowany w projekty naukowe w Pekinie oraz Hangzhou.

- Dziękuję za rozmowę

Lech Kryszałowicz

w kategorii