Watson ma gidma lit-tabib, u tajjeb ħafna

Għalkemm, bħal f'ħafna oqsma oħra, l-entużjażmu biex it-tobba jiġu sostitwiti bl-AI naqas xi ftit wara serje ta 'fallimenti dijanjostiċi, ix-xogħol fuq l-iżvilupp ta' mediċina bbażata fuq l-AI għadu għaddej. Minħabba li, madankollu, għadhom joffru opportunitajiet kbar u ċans biex itejbu l-effiċjenza tal-operazzjonijiet f'ħafna mill-oqsma tagħha.

IBM tħabbret fl-2015, u fl-2016 kisbet aċċess għad-dejta minn erba' kumpaniji ewlenin tad-dejta tal-pazjenti (1). L-aktar famużi, grazzi għal bosta rapporti tal-midja, u fl-istess ħin l-aktar proġett ambizzjuż li juża intelliġenza artifiċjali avvanzata minn IBM kien relatat mal-onkoloġija. Ix-xjentisti ppruvaw jużaw ir-riżorsi vasti tad-dejta biex jipproċessawhom sabiex jibdluhom f’terapiji kontra l-kanċer adattati tajjeb. L-għan fit-tul kien li Watson jirreferi provi kliniċi u riżultati kif tabib.

1. Waħda mill-viżwalizzazzjonijiet tas-sistema medika Watson Health

Madankollu, irriżulta li Watson ma jistax jirreferi b'mod indipendenti għal-letteratura medika, u ma jistax ukoll jiġbed informazzjoni minn rekords mediċi elettroniċi tal-pazjenti. Madankollu, l-aktar akkuża serja kontrih kienet dik inkapaċità li tqabbel b'mod effettiv pazjent ġdid ma' pazjenti anzjani oħra tal-kanċer u tiskopri sintomi li huma inviżibbli mal-ewwel daqqa t'għajn.

Kien hemm, ċertament, xi onkoloġisti li ddikjaraw li għandhom fiduċja fil-ġudizzju tiegħu, għalkemm l-aktar f'termini ta 'suġġerimenti ta' Watson għal trattamenti standard, jew bħala opinjoni medika addizzjonali, addizzjonali. Ħafna rrimarkaw li din is-sistema se tkun librar awtomatizzat kbir għat-tobba.

Bħala riżultat ta 'reviżjonijiet mhux flattering ħafna mill-IBM problemi bil-bejgħ tas-sistema Watson fl-istituzzjonijiet mediċi tal-Istati Uniti. Ir-rappreżentanti tal-bejgħ tal-IBM irnexxielhom ibigħuha lil xi sptarijiet fl-Indja, il-Korea t'Isfel, it-Tajlandja u pajjiżi oħra. Fl-Indja, it-tobba () evalwaw ir-rakkomandazzjonijiet ta’ Watson għal 638 każ ta’ kanċer tas-sider. Ir-rata ta' konformità għar-rakkomandazzjonijiet tat-trattament hija 73%. Agħar Watson niżel fiċ-Ċentru Mediku Gachon fil-Korea t'Isfel, fejn l-aħjar rakkomandazzjonijiet tiegħu għal 656 pazjent bil-kanċer tal-kolorektum qabblu r-rakkomandazzjonijiet tal-esperti 49 fil-mija biss tal-ħin. It-tobba evalwaw dan Watson ma marx tajjeb mal-pazjenti anzjanibilli ma offriethomx ċerti mediċini standard, u għamel l-iżball kritiku li twettaq sorveljanza aggressiva ta’ trattament għal xi pazjenti b’mard metastatiku.

Fl-aħħar mill-aħħar, għalkemm ix-xogħol tiegħu bħala dijanjostiku u tabib huwa meqjus bħala mhux ta 'suċċess, hemm oqsma li fihom wera utli ħafna. Prodott Watson għall-Ġenomika, li ġie żviluppat b'kollaborazzjoni ma 'l-Università ta' North Carolina, Yale University, u istituzzjonijiet oħra, jintuża laboratorji ġenetiċi għat-tħejjija ta' rapporti għall-onkoloġisti. Watson tniżżel il-fajl tal-lista mutazzjonijiet ġenetiċi f'pazjent u jista 'jiġġenera rapport f'minuti li jinkludi suġġerimenti għall-mediċini importanti kollha u provi kliniċi. Watson jimmaniġġja l-informazzjoni ġenetika b'faċilità relattivaminħabba li huma ppreżentati f'fajls strutturati u ma fihomx ambigwitajiet - jew hemm mutazzjoni jew m'hemm l-ebda mutazzjoni.

L-imsieħba tal-IBM fl-Università ta’ North Carolina ppubblikaw dokument dwar l-effiċjenza fl-2017. Watson sab mutazzjonijiet potenzjalment importanti li ma ġewx identifikati minn studji umani fi 32% minnhom. pazjenti studjati, li għamluhom kandidati tajbin għall-mediċina l-ġdida. Madankollu, għad m'hemm l-ebda evidenza li l-użu jwassal għal riżultati aħjar tat-trattament.

Domestikazzjoni ta' proteini

Dan u bosta eżempji oħra jikkontribwixxu għat-twemmin dejjem jikber li n-nuqqasijiet kollha fil-kura tas-saħħa qed jiġu indirizzati, iżda rridu nfittxu oqsma fejn dan jista’ verament jgħin, għax hemm in-nies mhux sejrin tajjeb ħafna. Qasam bħal dan huwa, pereżempju, riċerka dwar il-proteini. Is-sena li għaddiet, ħarġet informazzjoni li tista 'tbassar b'mod preċiż il-forma tal-proteini bbażata fuq is-sekwenza tagħhom (2). Dan huwa kompitu tradizzjonali, lil hinn mill-qawwa ta 'mhux biss nies, iżda anke kompjuters b'saħħithom. Jekk nikkontrollaw l-immudellar preċiż tat-tidwir tal-molekuli tal-proteini, se jkun hemm opportunitajiet kbar għat-terapija tal-ġeni. Ix-xjentisti jittamaw li bl-għajnuna ta 'AlphaFold nistudjaw il-funzjonijiet ta' eluf, u dan, imbagħad, jippermettilna nifhmu l-kawżi ta 'ħafna mard.

Figura 2. Tidwir tal-proteini mmudellat b'AlphaFold ta' DeepMind.

Issa nafu mitejn miljun proteina, iżda aħna nifhmu bis-sħiħ l-istruttura u l-funzjoni ta 'parti żgħira minnhom. Proteini hija l-blokka bażika tal-organiżmi ħajjin. Huma responsabbli għall-biċċa l-kbira tal-proċessi li jseħħu fiċ-ċelloli. Kif jaħdmu u x'jagħmlu huwa determinat mill-istruttura 50D tagħhom. Huma jieħdu l-forma xierqa mingħajr ebda struzzjonijiet, iggwidati mil-liġijiet tal-fiżika. Għal għexieren ta 'snin, metodi sperimentali kienu l-metodu ewlieni biex tiġi ddeterminata l-forma tal-proteini. Fis-snin XNUMX, l-użu Metodi kristallografiċi tar-raġġi X. Fl-aħħar għaxar snin, saret l-għodda ta 'riċerka tal-għażla. mikroskopija tal-kristall. Fis-snin 80 u 90, beda x-xogħol fuq l-użu tal-kompjuters biex jiddeterminaw il-forma tal-proteini. Madankollu, ir-riżultati xorta ma ssodisfawx lix-xjentisti. Metodi li ħadmu għal xi proteini ma ħadmux għal oħrajn.

Diġà fl-2018 AlphaFold irċieva rikonoxximent minn esperti fil immudellar tal-proteini. Madankollu, dak iż-żmien użat metodi simili ħafna għal programmi oħra. Ix-xjentisti bidlu tattika u ħolqu oħra, li użaw ukoll informazzjoni dwar ir-restrizzjonijiet fiżiċi u ġeometriċi fit-tiwi tal-molekuli tal-proteini. AlphaFold ta riżultati irregolari. Kultant mar aħjar, kultant agħar. Iżda kważi żewġ terzi tat-tbassir tiegħu ħabtet mar-riżultati miksuba b'metodi sperimentali. Fil-bidu tas-sena 2, l-algoritmu ddeskriva l-istruttura ta 'diversi proteini tal-virus SARS-CoV-3. Aktar tard, instab li t-tbassir għall-proteina Orf2020a huma konsistenti mar-riżultati miksuba b'mod sperimentali.

Huwa mhux biss dwar l-istudju tal-modi interni ta 'proteini li jintwew, iżda wkoll dwar id-disinn. Riċerkaturi mill-inizjattiva NIH BRAIN użati tagħlim bil-magni tiżviluppa proteina li tista 'ssegwi l-livelli ta' serotonin fil-moħħ f'ħin reali. Is-serotonin huwa newrokimika li għandha rwol ewlieni fil-mod kif il-moħħ jikkontrolla l-ħsibijiet u s-sentimenti tagħna. Pereżempju, ħafna antidipressanti huma mfassla biex ibiddlu s-sinjali tas-serotonin li huma trażmessi bejn in-newroni. F'artiklu fil-ġurnal Cell, ix-xjentisti ddeskrivew kif jużaw avvanzati metodi ta' inġinerija ġenetika iddawwar proteina batterika f'għodda ġdida ta 'riċerka li tista' tgħin issegwi t-trażmissjoni tas-serotonin b'eżattezza akbar mill-metodi attwali. Esperimenti prekliniċi, l-aktar fil-ġrieden, urew li s-sensor jista 'istantanjament jikxef bidliet sottili fil-livelli ta' serotonin tal-moħħ waqt l-irqad, il-biża 'u l-interazzjonijiet soċjali, u jittestja l-effettività ta' mediċini psikoattivi ġodda.

Il-ġlieda kontra l-pandemija mhux dejjem kienet ta’ suċċess

Wara kollox, din kienet l-ewwel epidemija li ktibna dwarha f'MT. Madankollu, pereżempju, jekk nitkellmu dwar il-proċess stess tal-iżvilupp tal-pandemija, allura fl-istadju inizjali, l-AI dehret li kienet xi ħaġa ta 'falliment. L-istudjużi lmentaw li Inteliġenza artifiċjali ma jistax ibassar b'mod korrett il-firxa tat-tixrid tal-koronavirus ibbażat fuq dejta minn epidemiji preċedenti. “Dawn is-soluzzjonijiet jaħdmu tajjeb f’ċerti oqsma, bħall-għarfien ta’ uċuħ li għandhom ċertu numru ta’ għajnejn u widnejn. Epidemija tas-SARS-CoV-2 Dawn huma avvenimenti mhux magħrufa qabel u ħafna varjabbli ġodda, għalhekk l-intelliġenza artifiċjali bbażata fuq id-dejta storika li ntużat biex titħarreġ ma taħdimx tajjeb. Il-pandemija wriet li rridu nfittxu teknoloġiji u approċċi oħra,” qal Maxim Fedorov minn Skoltech f’April 2020 fi stqarrija lill-midja Russa.

Maż-żmien kien hemm madankollu algoritmi li jidhru li juru l-utilità kbira tal-IA fil-ġlieda kontra COVID-19. Ix-xjentisti fl-Istati Uniti żviluppaw sistema fil-ħarifa tal-2020 biex jirrikonoxxu mudelli ta 'sogħla karatteristiċi f'nies b'COVID-19, anke jekk ma kellhom l-ebda sintomi oħra.

Meta dehru l-vaċċini, twieldet l-idea li tgħin it-tilqim tal-popolazzjoni. Hija tista ', per eżempju tgħin it-trasport mudell u l-loġistika tal-vaċċini. Ukoll fid-determinazzjoni ta' liema popolazzjonijiet għandhom jiġu mlaqqma l-ewwel biex tittratta l-pandemija aktar malajr. Tgħin ukoll biex titbassar id-domanda u tottimizza l-ħin u l-veloċità tat-tilqim billi tidentifika malajr il-problemi u l-konġestjonijiet fil-loġistika. Il-kombinazzjoni ta 'algoritmi b'monitoraġġ kostanti tista' wkoll tipprovdi informazzjoni malajr dwar effetti sekondarji possibbli u avvenimenti tas-saħħa.

dawn sistemi li jużaw AI fl-ottimizzazzjoni u t-titjib tal-kura tas-saħħa huma diġà magħrufa. Il-vantaġġi prattiċi tagħhom ġew apprezzati; pereżempju, is-sistema tal-kura tas-saħħa żviluppata minn Macro-Eyes fl-Università ta’ Stanford fl-Istati Uniti. Bħalma jiġri f’ħafna istituzzjonijiet mediċi oħra, il-problema kienet in-nuqqas ta’ pazjenti li ma dehrux għall-appuntamenti. Għajnejn Makro bnew sistema li setgħet tbassar b’mod affidabbli liema pazjenti x’aktarx ma kinux se jkunu hemm. F'xi sitwazzjonijiet, huwa jista 'wkoll jissuġġerixxi ħinijiet u postijiet alternattivi għall-kliniċi, li jżidu ċ-ċansijiet li pazjent jidher. Aktar tard, teknoloġija simili ġiet applikata f'diversi postijiet mill-Arkansas għan-Niġerja b'appoġġ, b'mod partikolari, l-Aġenzija tal-Istati Uniti għall-Iżvilupp Internazzjonali i.

Fit-Tanżanija, Macro-Eyes ħadmet fuq proġett immirat għalih żieda fir-rati ta’ tilqim tat-tfal. Is-softwer analizza kemm dożi ta 'vaċċini kellhom jintbagħtu lil ċentru ta' tilqim partikolari. Kien kapaċi wkoll jevalwa liema familji jistgħu joqogħdu lura milli jlaqqmu lil uliedhom, iżda setgħu jiġu persważi b'argumenti xierqa u l-post ta 'ċentru tat-tilqim f'post konvenjenti. Bl-użu ta’ dan is-software, il-gvern tat-Tanżanija seta’ jżid l-effettività tal-programm ta’ tilqim tiegħu b’96%. u tnaqqas l-iskart tal-vaċċini għal 2,42 għal kull 100 ruħ.

Fis-Sierra Leone, fejn id-dejta dwar is-saħħa tar-residenti kienet nieqsa, il-kumpanija ppruvat tqabbel dan ma 'informazzjoni dwar l-edukazzjoni. Irriżulta li n-numru ta’ għalliema u l-istudenti tagħhom biss kien biżżejjed biex ibassar 70 fil-mija. l-eżattezza ta 'jekk il-klinika lokali għandhiex aċċess għal ilma nadif, li diġà hija footprint ta' data dwar is-saħħa tan-nies li jgħixu hemmhekk (3).

3. Illustrazzjoni ta' Macro-Eyes ta' programmi ta' kura tas-saħħa mmexxija mill-AI fl-Afrika.

Il-leġġenda tat-tabib tal-magna ma tisparixxix

Minkejja l-fallimenti Watson approċċi dijanjostiċi ġodda għadhom qed jiġu żviluppati u huma kkunsidrati li huma dejjem aktar avvanzati. Tqabbil sar fl-Isvezja f'Settembru 2020. użat fid-dijanjostika tal-immaġini tal-kanċer tas-sider wera li l-aqwa minnhom jaħdem bl-istess mod bħal radjologu. L-algoritmi ġew ittestjati bl-użu ta' kważi disat elef immaġini mammografiċi miksuba waqt screening ta' rutina. Tliet sistemi, nominati bħala AI-1, AI-2 u AI-3, kisbu preċiżjoni ta '81,9%, 67%. u 67,4%. Għal tqabbil, għar-radjoloġisti li jinterpretaw dawn l-immaġini bħala l-ewwel, din iċ-ċifra kienet 77,4%, u fil-każ ta ' radjoloġistimin kien it-tieni li ddeskriviha, kien 80,1 fil-mija. L-aħjar mill-algoritmi kien kapaċi wkoll jiskopri każijiet li r-radjoloġi tilfu waqt l-iskrining, u n-nisa ġew iddijanjostikati bħala morda f'inqas minn sena.

Skont ir-riċerkaturi, dawn ir-riżultati juru dan algoritmi ta' intelliġenza artifiċjali tgħin biex tikkoreġi dijanjosi negattivi foloz magħmula minn radjoloġisti. Il-kombinazzjoni tal-kapaċitajiet ta 'AI-1 ma' radjologu medju żied in-numru ta 'kanċer tas-sider misjuba bi 8%. It-tim fl-Istitut Irjali li jwettaq dan l-istudju jistenna li l-kwalità tal-algoritmi tal-AI tkompli tikber. Deskrizzjoni sħiħa tal-esperiment ġiet ippubblikata f'JAMA Oncology.

W fuq skala ta’ ħames punti. Bħalissa, qed nassistu għal aċċelerazzjoni teknoloġika sinifikanti u nilħqu l-livell IV (awtomazzjoni għolja), meta s-sistema tipproċessa awtomatikament id-dejta riċevuta b'mod indipendenti u tipprovdi lill-ispeċjalista b'informazzjoni analizzata minn qabel. Dan jiffranka l-ħin, jevita żball uman u jipprovdi kura tal-pazjent aktar effiċjenti. Hekk iġġudika ftit xhur ilu Stan A.I. fil-qasam tal-mediċina qrib tiegħu, il-prof. Janusz Braziewicz mis-Soċjetà Pollakka għall-Mediċina Nukleari fi stqarrija lill-Aġenzija tal-Istampa Pollakka.

4. Wiri bil-magna ta 'immaġini mediċi

Algoritmi, skond esperti bħal prof. Brazievichanke indispensabbli f'din l-industrija. Ir-raġuni hija ż-żieda mgħaġġla fin-numru ta 'testijiet ta' immaġini dijanjostiċi. Biss għall-perjodu 2000-2010. in-numru ta 'eżamijiet MRI u eżamijiet żdied b'għaxar darbiet. Sfortunatament, in-numru ta 'tobba speċjalizzati disponibbli li jistgħu jwettquhom malajr u b'mod affidabbli ma żdiedx. Hemm ukoll nuqqas ta 'tekniċi kwalifikati. L-implimentazzjoni ta’ algoritmi bbażati fuq l-AI tiffranka l-ħin u tippermetti standardizzazzjoni sħiħa tal-proċeduri, kif ukoll tevita żball uman u trattamenti aktar effiċjenti u personalizzati għall-pazjenti.

Kif irriżulta, ukoll Mediċina forensika jistgħu jibbenefikaw minn żvilupp ta 'intelliġenza artifiċjali. L-ispeċjalisti f'dan il-qasam jistgħu jiddeterminaw il-ħin eżatt tal-mewt tal-mejjet permezz ta 'analiżi kimika tat-tnixxijiet tad-dud u ħlejjaq oħra li jieklu minn tessuti mejta. Tqum problema meta taħlitiet ta' tnixxijiet minn tipi differenti ta' nekrofaġi huma inklużi fl-analiżi. Dan huwa fejn jidħol fis-seħħ it-tagħlim tal-magni. Ix-xjentisti fl-Università ta 'Albany żviluppaw metodu ta 'intelliġenza artifiċjali li jippermetti identifikazzjoni aktar mgħaġġla ta' speċi tad-dud bbażati fuq il-"marki tas-swaba' kimiċi tagħhom". It-tim ħarreġ il-programm tal-kompjuter tagħhom billi juża taħlitiet ta’ kombinazzjonijiet differenti ta’ tnixxijiet kimiċi minn sitt speċi ta’ dubbien. Huwa ddeċifrat il-firem kimiċi tal-larva tal-insetti bl-użu tal-ispettrometrija tal-massa, li tidentifika kimiċi billi tkejjel b'mod preċiż il-proporzjon tal-massa għal ċarġ elettriku ta 'jone.

Allura, kif tistgħu taraw, madankollu AI bħala ditektif investigattiv mhux tajjeb ħafna, jista 'jkun utli ħafna f'laboratorju forensiku. Forsi stennejna wisq mingħandha f'dan l-istadju, antiċipaw algoritmi li jpoġġu lit-tobba bla xogħol (5). Meta nħarsu lejn Inteliġenza artifiċjali b'mod aktar realistiku, li tiffoka fuq benefiċċji prattiċi speċifiċi aktar milli fuq il-ġenerali, il-karriera tagħha fil-mediċina terġa' tidher promettenti ħafna.

5. Viżjoni tal-karozza tat-tabib