Az élettudományok és az egészségügy területén a legtöbb szervezet elsősorban az ismétlődő feladatok és a sztenderd üzleti folyamatok automatizálá­sára használja a mesterséges intelligenciát, azonban egyre inkább válik stratégiai és üzleti kérdéssé az MI bevezetése – olvasható a Deloitte cég idén nyáron kiadott, a témára fókuszáló tanulmá­nyá­ban. Mint írják, a technológia, az orvos­tudomány és a természet­­tudomány területeinek ötvözésével arra keresik a lehetőségeket, hogy a leg­kritikusabb folyamatokat hogyan lehet átalakítani és ezzel verseny­előnyt elérni. A világ egyik legjelentősebb tanácsadó cége azt prognoszti­zálja, hogy a következő három-öt évben az MI várhatóan átalakítja a bio­farmakoló­giai kutatásokat és fejlesztéseket, különösen a gyógyszer­kutatást. A mester­séges intelligencia ugyanis nagy­mértékben segítheti a kutatókat a genetikai célpontok azonosítá­sában és validálásában, valamint új vegyületek tervezésében. Emellett a termékek hatékonyabb bevezetésében és forgalmazásá­ban, továbbá az ellátási láncok intelligen­sebbé és gyorsabbá tételében is komoly tényező lehet. A Deloitte tanulmánya kitér arra is, hogy az MI várhatóan a beteg­élmény különböző aspektusainak javítására és személyre szabására fog fókuszálni – a call centerrel való interakcióktól és az igények kezelésétől kezdve az ellátás nyújtásáig és nyomon követéséig.

Harc a leggyilkosabb kórral

A budapesti Anyajegyszűrő Központban a teljes testtérképes anyajegyszűrés esetében mesterséges intelligenciát hívnak segítségül. „A németországi Tübingeni Egyetemen fejlesztett FotoFinder Moleanalyzer pro^® készülék az automatizált felvételeken képes fel­fedezni az új elváltozásokat, a régi anyajegyek változásait, ezzel lehetővé téve a bőr­daganatok minél korábbi stádiumban történő felfedezését” – mutatott rá a fejlesztés egyik legnagyobb előnyére Babai László, a Prima Medica Egészséghálózat alapító igazgatója. Mint megtudtuk, a diagnosztikai eszköz megalkotásában a bőrgyógyászok részvételén kívül egy fizikus, egy nagy szakmai és széles körű tudással rendelkező számítógépes szakember, továbbá egy statisztikus vett részt. A képek elemzésére szolgáló egyedi algoritmusokat a légierő készítette. A program fejlesztése során száz algoritmust alkalmaztak olyan tulajdonságok azonosítására, mint a forma, a szerkezet és a szín. A rendelkezésre álló száz algoritmus körülbelül 800 melanocita képét vetette alá teljes körű elemzésnek. Babai László kitért arra is, hogy az eszköz a jó- és a rossz­indulatú el­változások közötti különbségek megállapítására is alkalmas. A mesterséges intelligencia elemzési folyamatáról elmondta, hogy a készülék kiküszöböli a zavaró tényezőket – például hólyagokat vagy szőrszálakat – a képről, megfigyeli az elváltozás határait, és külön értékeli az anyajegy szerkezetét és színeit.

A németországi Tübingeni Egyetemen fejlesztett FotoFinder Moleanalyzer pro^® készülék az automatizált felvételeken képes felfedezni az új elváltozásokat, a régi anyajegyek változásait, ezzel elősegíti, hogy a bőrdaganatokat minél korábbi stádiumban lehessen felfedezni. (Forrás: FotoFinder Systems GmbH)

Az IBM Watson elnevezésű szuperszámítógépe természetes nyelvfeldolgozó és gépi tanulási algoritmusok segítségével ismeri a legtöbb elérhető orvostudományi könyvet, szakcikket, és ezek felhasználásával dolgozza fel a betegek adatait. A big data elemzés egyebek között a rákdiagnosztizálási és -kezelési lehetőségekben nyújt hathatós segítséget, az alapvető kezeléstől kezdve a klinikai kísérleti stádiumban lévő kezeléseken át a precíziós orvoslásig. A számítógép elsődleges célja, hogy megakadályozza a téves diagnózis és a nem megfelelő kezelés gyakran fájdalmas következményeit. Úgy tudni, hogy Watson első alkalommal Tokióban mentett életet, amikor egy hatvanéves nőnél diagnosztizálta a leukémia ritka változatát, miután a páciens genetikai változásait több millió, rákkal foglalkozó tudományos publikációval hasonlította össze. Az onkológia egy folyamatosan és hatalmas tempóban fejlődő tudományág, szinte hetente születnek új eredmények, ráadásul egyes daganattípusok gyakrabban, míg mások kifejezetten ritkán fordulnak elő. A hazánkban is alkalmazott Watson elsősorban abban segít az onkológu­soknak, hogy a szuperszámítógép által használt források folyamatosan frissülnek, naprakészen szerepelnek a legfrissebb kutatások és terápiás eredmények, és képes ezeket objektíven elemezni, és ezáltal segíteni az orvosok döntését.

Idén augusztusban tették közzé a The Lancet Oncology című szaklapban egy svédországi kutatás eredményét, amely szerint 20 százalékkal több mellrákos esetet fedeztek fel a mesterséges intelligencia közreműködésével. Ez volt az első kontrollált vizsgálat MI által támogatott mellrákszűrésről. A több mint 80 ezer nő bevonásával végzett vizsgálat során 

az MI használata jelentősen, közel a felére csökkentette a radiológusok munkaterhelését.

Az Európai Bizottság iránymutatása alapján egy mammográfiai leletet két radiológusnak külön-külön kell véleményeznie, ami időigényes, ráadásul számos EU-tagországban hiány van emlőradiológusokból.

Népbetegséggé váltak az emésztőrendszeri daganatok, ezek diagnosztizálásában és korai kezelésében nyitott új korszakot a robotikailag vezérelt, mágnesesen irányított kapszula-endoszkópia. Ez a technológia, melyet már néhány nyugat-európai egyetemi klinikán alkalmaznak, és itthon az Endo-Kapszula Magánorvosi Centrumban lehet elérni, lehetővé teszi a teljes tápcsatorna precíziós feltérképezését és az esetleges elváltozások gyorsabb felismerését, bizonyos modulok pedig akár a szövettani mintavételt is helyettesíthetik. Az MI bevonása a tapasztalatok szerint 99 százalékos hatékonysággal képes azonosítani a daganatos területeket, szemben a szakorvosok 70-80 százalékos arányával – vagyis ezen a területen igazán eredményes a gép és az ember együttműködése. Az eljárás során a páciens egy átlagos méretű kapszulát nyel le, melyet a mágneses erő kihasználásával egy robotkar juttat el az emésztőcsatorna azon pontjáig, ahonnan már a bélrendszer természetes mozgása viszi végig az emésztőcsatornán. Mindez csupán néhány órát vesz igénybe, a vizsgálat alatt ugyanakkor akár 50 ezer felvétel is készül a diagnózisra váró páciensről. A vizsgálat egy megközelítőleg 6-8 órás, részletes és hozzáértő elemzést kívánó leletanyagot eredményez. Miközben egy tapasztalt orvos számára a felvételek átnézése nagyjából másfél órás munka lenne, az MI bevonásával ez mindössze 20 percre redukálódik, mivel az algoritmus kiszűri a negatív képeket, a szakemberek pedig csak a gyanús elváltozásokat vizsgálják.

A robotikailag vezérelt, mágnesesen irányított kapszula-endoszkópia lehetővé teszi a teljes tápcsatorna precíziós feltérképezését és az esetleges elváltozások gyorsabb felismerését, bizonyos modulok pedig akár a szövettani mintavételt is helyettesíthetik. (Forrás: endo-kapszula.com)

A Google Health egy Mayo Clinic nevű nonprofit szervezettel kezdett közösen dolgozni, hogy mesterséges intelligencia bevetésével váljanak még hatékonyabbá a rák elleni sugárterápiák. A Google technológiája itt a kontúrozásnak nevezett eljárásban hozhat áttörést, amely az elpusztítandó rákos területek meghatározására fókuszál. A techcég a tervek szerint hamarosan közzéteszi egy háromévnyi kutatásra épülő tanulmányát is a témában.

Pontosabb, egyszerűbb, gyorsabb

Egy ugyancsak mesterséges intelligenciával felvértezett hazai fejlesztés a szívbeteg és szívműtéten átesettek kórházban töltött napjainak számát csökkenti, orvosaik számára pedig lehetővé teszi a biztonságos távmonitorozást. Egy páciensekre rögzíthető, csupán 7 grammos telemetriás EKG-rendszer digitális betegfelügyeletet biztosít: folyamatosan monitorozza és diagnosztizálja a viselőjét, akiről klinikai minőségű, sokcsatornás EKG-t rögzít és továbbít a kezelőorvosok számítógépére. A tavaly bemutatott megoldás térképen is pontosan azonosítja hordozója földrajzi koordinátáit. A telemetrikus EKG-rendszer lakossági felhasználásra is alkalmas, akár az idősgondozás vagy a rehabilitáció területén. Komoly segítséget jelent a technika fejlődése a stroke terápiájában is. A legalkalmasabb kezelési módszer kiválasztása napjainkban alapvetően a modern képalkotó diagnosztikára, a CT- és MR-vizsgálatok eredményeire támaszkodik. Amennyiben egy beteg a stroke tüneteivel kerül a közeli kórházba, a CT-vizsgálatot és a vizsgálat kiértékelését minden esetben minél hamarabb kell elvégezni. A gyors kiértékelést az évtized elejétől már itthon is számítógépes program támogatja.

A program mesterséges intelligencia segítségével azonosítja a sérült agyterületet, valamint megtalálja az érelzáródás helyét, és ki tudja mutatni az ennek következtében kialakuló véráramlási zavart.

Az idei Las Vegas-i CES technológiai kiállításon mutatta be kalibrálás nélküli vérnyomásmérőjét az amerikai Valencell cég. A találmány úgy mér vérnyomást, hogy ahhoz elegendő az ujjunk. A Valencell a világon elsőként lépett piacra olyan vérnyomás­mérővel, melyhez nem szükséges karra helyezhető eszköz. A mérés ugyanis mindössze egyetlen percet vesz igénybe, egy kis szondával történik, amelyet a középső ujjunkkal kell megérintenünk. A modulba épített fotopletizmográfia-érzékelők a visszavert fényt mérik, hogy adatokat gyűjtsenek a véráramlásról, amit végül egy MI-algoritmus elemez a vérnyomás meghatározásához. Az új módszer segítségével jóval egyszerűbb lesz a rendszeres mérések elvégzése és az érték leolvasása. Az eszközhöz Bluetoothon ke­resztül csatlakoztatható az okostelefon, így az eredmények a készüléken is elérhetők.

A kalibrálás nélküli vérnyomásmérőhöz elegendő az ujjunk is. A modulba épített fotopletizmográfia-érzékelők a visszavert fényt mérik, adatokat gyűjtenek a véráramlásról, amit egy MI-algoritmus elemez a vérnyomás meghatározásához. Az eszközhöz Bluetoothon keresztül csatlakoztatható az okostelefon, így az eredmények a készüléken is elérhetők. (Forrás: valencell.com)

Tesztelési fázisban van az a magyar hangelemző szoftver, mely a beszédben jelen lévő markerek elemzésével felismeri, ha az alany depresszióban szenved, de végeznek fejlesztéseket például a sportolói teljesítmény előrejelzésére is.

A mesterséges intelligencia alkalmazását szorgalmazza szeptemberben kiadott közleményében a Magyar Alvás Szövetség. A kezdeményezés nemzetközi trendet követ, ugyanis egyre több nemzetközi kutatóintézet és alváslaboratórium tanulmányozza az MI alkalmazásának tudományos feltételeit, szigorú kontrollokat és megfelelési szabályokat alakítanak ki. Az újítás részleteiről egyelőre nincsenek információk, azonban az alapok már biztosítottak, különböző okoseszközök – órák, gyűrűk – és applikációk sora tudja nyomon követni pihenésünket. A fejlettebb technológiák folyamatosan monitorozzák alvásunkat: amikor mély alvásban vagyunk, az izmaink elernyednek. Ezt a program egy lapos grafikonnal jelzi. Amikor belépünk a könnyű alvás szakaszába, megmozdulunk, ennek következtében az alkalmazás csúcsokat jelenít meg az alvásgrafikonon. A REM alvási fázis statisztikai elemzés segítségével becsülhető meg. A könnyű alvás első felét REM-alvásnak tekintjük, ami egy jelentős mély alvási szakasz után következik be. Ezt az alvás közben készített grafikont használja később majd az applikáció az intelligens ébredés funkcióhoz.

A különböző okoseszközök – órák, gyűrűk – és applikációk sora tudja nyomon követni pihenésünket. A fejlettebb technológiák folyamatosan monitorozzák alvásunkat: amikor mély alvásban vagyunk, az izmaink elernyednek. (Forrás: freepik.com)

Látni a jövőt

Az MI-alapú előrejelző analitika hozzájárul az egészségügyi intézmények működésének optimalizálásához, a meglévő erőforrások minél hatékonyabb felhasználásához is. A kórházak korábbi adatainak elemzésével az MI a többi között meghatározza a jövőbeli betegfelvételi számokat, és ehhez humánerőforrást és eszközigényeket is rendel. Ezzel a megoldással döntően lehet befolyásolni az egészségügyi személyzet beosztásának racionalizálását, és jelentősen csökkentheti a várakozási időt. A mesterséges intelligencia segítségével igyekeznek előzetesen felmérni az emberiséget fenyegető járványokat is.

A technológia folyamatosan monitorozza a híradásokat, orvosi jelentéseket és halálozási adatokat, melyek alapján képes felismerni, ha megjelent egy új vírus vagy baktérium,

így már a járvány korai szakaszában figyelmezteti az egészségügyi szakértőket, szervezeteket. A Covid kapcsán például a kanadai BlueDot rendszer már 2019 decemberének végén jelezte a szokatlan tüdőgyulladásos megbetegedések számának megugrását. Az MI-rendszerek a pandémia idején pedig már rendszeresen azt modellezték, miképp fog alakulni a járványgörbe, sőt még azt is, hogy különböző intézkedések milyen hatással lehetnek a vírus terjedésének ütemére, a fertőzött terület méretére vagy a meg­betegedések számára.

A mesterséges intelligencia a sebészeti beavatkozásokat is meg­reformálhatja. Már hazánkban is több száz olyan műtétet haj­tottak végre, ahol a robot azt a mozdulatot utánozta le, amit a sebész végezne.

Az Országos Klinikai Idegtudományi Intézetben először 2018. április 20-án, a világ egyik legfejlettebb idegsebészeti robotja, a ROSA közreműködésével megoperáltak egy Parkinson-kóros, hetvenéves férfit. Erőss Loránd a műtét első fázisában regisztrálja a beteg fejének helyzetét a térben a robot számára. (Forrás: MTI/Bruzák Noémi)

A Johns Hopkins Egyetem kutatói pedig nemrég egy laparoszkópos műtétet kísértek figyelemmel, amelyet a világon először egy robot, emberi segítség nélkül hajtott végre.
A szakértők szerint az MI vezérelte robotok segítségével az orvosok összehasonlíthatatlanul jobb és hatékonyabb munkát tudnak majd végezni.•