In che modo la professione medica utilizza i sistemi di intelligenza artificiale?

Il dramma medico televisivo "House" è stato un grande successo durante gli anni 2000, e non solo per lo spirito sarcastico tipico del personaggio principale burbero, interpretato da Hugh Laurie, maneggiato con tale abilità malvagia. Un'altra parte fondamentale del fascino dello spettacolo è stata guardare il brillante Dr. House e il suo team di diagnostici quasi altrettanto talentuosi lavorare insieme come una sorta di mente alveare per indagare su misteri medici perplessi. Hanno messo insieme frammenti di informazioni e ne hanno discusso il significato, fino a quando sono arrivati ​​​​alla fine a una soluzione e hanno escogitato un trattamento ingegnoso per salvare il paziente.

Tutto ciò ha creato un dramma affascinante. Non sarebbe fantastico, però, se il tuo medico potesse consultare un diagnostico che fosse ancora più brillante, competente e pieno di risorse del Dr. House (e molto meno pungente)? E se un medico potesse richiedere tale assistenza dal computer sulla sua scrivania, con pochi tasti?

La buona notizia è che i medici ora possono attingere a quel tipo di aiuto di esperti, grazie a una nuova generazione di programmi software medici che utilizzano l'intelligenza artificiale (AI) , ovvero la capacità dei computer di emulare e migliorare il pensiero umano. I sistemi di intelligenza artificiale hanno il potenziale per rivoluzionare la medicina. Mentre un medico umano, specialmente uno stanco alla fine di un lungo turno, potrebbe trascurare o interpretare erroneamente i sottili sintomi di una malattia rara che non ha incontrato dai tempi della scuola di medicina, i computer non hanno bisogno di caffè e dormiree non dimenticano le informazioni. Meglio ancora, un sistema di intelligenza artificiale potrebbe anche essere in grado di tracciare le ultime ricerche mediche e persino attingere continuamente alle osservazioni e alle esperienze di altri medici, quindi sgranocchiare tutti quei dati per trovare opzioni di trattamento statisticamente convalidate [fonte: de la Torre ].

I ricercatori di intelligenza artificiale hanno cercato modi per utilizzare tale software in medicina per diversi decenni [fonte: Patel, etal ]. Ma il recente sviluppo della rete neurale artificiale, o ANN - un programma che utilizza la conoscenza combinata delle sue connessioni di rete e poi impara dai dati, alla maniera di un cervello biologico - ha davvero aperto la porta. Nel 2009, i ricercatori della Mayo Clinic hanno riferito di aver inserito dati su 189 pazienti cardiaci con dispositivi medici impiantati in un tale sistema e che il software li aveva sottoposti a screening per infezioni cardiache potenzialmente fatali con una precisione superiore al 99%. Non solo il software ha individuato 72 delle 73 infezioni correlate all'impianto, ma lo ha ottenuto senza dover inserire un endoscopio in gola per guardarsi intorno, una procedura invasiva potenzialmente rischiosa [fonte: Mayo Clinic ].

Sebbene nessuno voglia che i computer sostituiscano i medici umani, i sistemi di intelligenza artificiale possono contribuire a renderli più efficaci nel trattamento dei pazienti. In che modo questi sistemi mostrano risultati promettenti per il campo medico?

Le macchine non hanno emozioni, almeno non ancora. Quindi hai buone ragioni per interrogarti sui modi al capezzale di un medico digitale. Ma guardala in questo modo: non importa quanto premuroso e compassionevole sia quel medico in carne e ossa, potrebbe sbagliare una quantità allarmante di volte. Gli studi sulle autopsie, infatti, hanno dimostrato che i medici diagnosticano gravemente malattie mortali in circa un caso su cinque. E ancora più allarmante, quel tasso di errore non è migliorato molto dagli anni '30, nonostante la grande quantità di nuove conoscenze mediche e strumenti diagnostici - che vanno dalla risonanza magnetica ai test genetici - che abbiamo accumulato da allora [fonte: Leonhardt ].

Il fatto inquietante è che i guaritori umani mancano di segni e commettono errori, ed è qui che i computer possono essere di aiuto. Alla fine degli anni '90, una ragazza britannica di nome Isabel Maude è quasi morta dopo che i suoi medici hanno diagnosticato un'infezione da batteri carnivori come varicella. Suo padre Jason fu così scosso dall'esperienza che decise di cambiare carriera. Ha lasciato il suo lavoro nella finanza aziendale per fondare una nuova società, Isabel Healthcare, per aiutare a migliorare le diagnosi. L'azienda ha sviluppato un programma chiamato Isabel, che consente ai medici di digitare i sintomi di un paziente. Dopo aver sondato un database di 100.000 fonti mediche, Isabel utilizza una serie di algoritmi di risoluzione dei problemi appositamente sviluppatiper generare un elenco di tutte le possibili cause, comprese quelle non ovvie che i medici potrebbero aver trascurato. Entro pochi mesi dal suo lancio nel 2002, Isabel ha attirato 20.000 utenti medici in 100 paesi. Oggi, il programma è utilizzato negli ospedali negli Stati Uniti e all'estero e l'American Medical Association lo offre ai membri come strumento di supporto sul suo sito Web [fonte: Leonhardt , Isabelhealthcare.com ].

Di recente, la National Library of Medicine ha lavorato per sviluppare un assistente medico intelligente simile in grado di rispondere alle domande dei pazienti sulla base in parte delle risposte a quasi 200.000 domande poste da utenti medici e non professionisti sul sito Web AskTheDoctor.com [fonte : PRWeb ].

Ma l'uso di supercomputer, che possono accumulare e sgranocchiare quantità ancora più massicce di informazioni, può aumentare ulteriormente il potenziale dell'IA.

Isabel ha anche una specie di fratello, un supercomputer IBM chiamato Watson. Nel 2011, Watson ha dimostrato la sua abilità nell'intelligenza artificiale sconfiggendo facilmente due campioni in carne e ossa nel programma televisivo "Jeopardy". Ma Watson ha il potenziale per fare molto di più che vincere concorsi a quiz. I suoi sviluppatori immaginano di utilizzare la capacità del sistema di archiviare e recuperare i dati per accumulare quella che potrebbe diventare la raccolta digitale definitiva di dati medici esistente. Ma non è tutto.

A differenza dei sistemi meno potenti, Watson ha la capacità di rispondere alle domande e analizzare le informazioni in linguaggio naturale, ovvero il modo in cui gli esseri umani si esprimono, e di generare tutte le possibili diagnosi che potrebbero derivare dalle informazioni. Non solo, ma Watson può effettivamente classificare le diagnosi in base alla sua comprensione delle conoscenze mediche nei libri di testo, nelle riviste mediche e nei rapporti di casi medici. In una dimostrazione delle capacità diagnostiche di Watson, i ricercatori hanno fornito al sistema un caso fittizio che coinvolgeva un paziente che viveva nel Connecticut e aveva una vista offuscata e una storia familiare di artrite. Watson ha risposto con un elenco di possibili cause, sormontate dalla malattia di Lyme, una diagnosi apparentemente improbabile, ma quella che i ricercatori stavano cercando [fonte: Lucas-Fehm ].

In futuro, i ricercatori prevedono di aggiungere il riconoscimento vocalecapacità di Watson, in modo che i medici possano comunicare con il loro consulente virtuale semplicemente parlando in uno smartphone o in un altro dispositivo portatile. E le informazioni che i medici contribuiscono al sistema dai loro casi possono essere accumulate e sfruttate per aiutare a curare i futuri pazienti. Ma c'è anche la possibilità che i supercomputer medici possano espandere la loro base di conoscenze oltre la semplice ricerca e le osservazioni dei medici. Possibilmente, potrebbero anche iniziare l'estrazione di dati da fonti laiche, come i blog dei pazienti e i commenti fatti su siti Web medici. "Quello che la gente dice sul loro trattamento ... non deve essere ignorato, solo perché è aneddotico", ha detto a Physicians News il dottor Herbert Chase, un professore della facoltà di medicina della Columbia. "Di certo ascoltiamo quando i nostri pazienti parlano con noi" [fonte:]. E alla fine, lo faranno anche i guaritori digitali.

Quando stavo crescendo, ho avuto frequenti infezioni bronchiali e quando mia madre mi ha portato dal medico, mi è stata diagnosticata una lunga lista di allergie a tutto, dal polline al cioccolato alla salsa di pomodoro. Di conseguenza, dovevo assumere dosi giornaliere di decongestionanti e tornare dallo studio del medico ogni due settimane per le iniezioni di immunoterapia. Gli spari non sembravano fare molto bene, e i decongestionanti mi hanno dato un'insonnia che ci ha lasciato andare in giro storditi durante il giorno. Quando ho raggiunto la metà dell'adolescenza, ho iniziato a correre 3 o 4 miglia ogni giorno e ad allenarmi con i pesi, e quando sono diventato più forte e più in forma, con mia sorpresa, i sintomi sono gradualmente svaniti. Quando ho fatto un altro test allergico da adulto, non è emerso nulla. Non so se ho semplicemente superato le allergie o la mia diagnosi era sbagliata. Ma posso'

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