Рак, аутизм и диабет: что ИИ поможет лечить в 2019 году

Рынок ИИ в медицине в 2019 году, по прогнозу Frost&Sullivan, достигнет 1,7 миллиарда долларов. К 2021 году он вырастет еще в три раза — до 6,6 миллиарда. О том, какие болезни будут лечить с помощью искусственного интеллекта и какие компании планируют заработать на этом, — в обзоре Binary District.

Нейросеть, которая все знает о раке

«Уотсон, тут такой сложный случай у меня, что посоветуешь?» — наверное, так могли бы обращаться к придуманному в IBM искусственному интеллекту врачи. Суперкомпьютер IBM Watson был создан в 2011 году и назван в честь первого президента IBM Томаса Уотсона. В 2014 году компания инвестировала в разработку этого проекта миллиард долларов. Сейчас один из его модулей, Watson for Oncology, применяется для диагностики и лечения рака.

Главная задача Уотсона (компьютера, не президента) — понимать, что ему говорят, и искать необходимую информацию на естественном языке в базах данных. В случае с Watson for Oncology в эту базу входит больше 600 тысяч медицинских заключений и диагнозов, а также два миллиона страниц текстов из медицинских журналов и клинических испытаний в области онкологии.

На основе этих данных ИИ и медкарты конкретного больного ставит диагноз и подсказывает врачам, как лучше лечить рак в конкретных случаях. Информация о пациенте поступает в компьютер в деперсонифицированном виде.

Нейросеть может предложить несколько вариантов лечения, врачу останется выбрать оптимальный.

Лечащий врач может добавлять информацию в систему. Например, написать: «у пациента появилась кровь в мокроте при отхаркивании» — компьютер поймет сказанное и через 30 секунд выдаст уточненный диагноз и обновленный курс лечения.

В 2016 году ИИ определил у 60-летней пациентки, которой изначально поставили неправильный диагноз, редкую форму лейкемии. Для этого система за десять минут изучила 20 млн научных статей о раке.

С 2019 года IBM Watson for Oncology будет использоваться для лечения онкологических заболеваний ветеранов армии США. Другие модули Watson используются для диагностики других заболеваний. К 2021 году, по прогнозу Frost & Sullivan, IBM займет 45% рынка ИИ в медицине, который к тому времени составит 6,6 млрд долларов.

В мае прошлого года сообщалось, что Сбербанк будет использовать IBM Watson в своей системе страхования. Тогда «Сбербанк страхование жизни» («дочка» Сбербанка) заключила первый в России договор с IBM по применению системы Watson for Oncology.

Робот, который учит детей с аутизмом улыбаться

Пример более традиционного вида ИИ в медицине — это QTrobot: робот для лечения детей с расстройствами аутистического спектра. Таким детям трудно общаться с другими людьми: они плохо распознают чужие эмоции и выражают свои. С возрастом эта проблема обостряется. Если не уделить ей внимания уже в первые годы жизни ребенка, позже ему будет гораздо сложнее справиться с этим.

QTrobot предназначен для детей в возрасте от четырех лет. Он общается с ними словами, жестами и выражениями лица. Перед использованием его можно легко запрограммировать самостоятельно — по словам основательницы, даже родитель без технических навыков сможет сделать это меньше, чем за 20 минут. Как это сделать — показано в двух коротких видео на сайте проекта. С помощью робота можно научить ребенка понимать чужое настроение, общаться и выполнять несложные задания — как, например, в этом видео.

Стартап LuxAI, разработавший робота, был создан исследователями из Люксембургского университета в 2016 году. Финальный прототип робота был представлен через год, а первое испытание QTrobot провели в 2018 году: ученые сравнили, как проходит терапевтический сеанс пятнадцати мальчиков с аутизмом в возрасте от четырех до 14 лет с роботом и с врачом. Оказалось, что дети уделяют роботу больше внимания: в среднем они смотрели на него в два раза дольше.

Единственным минусом QTrobot, как и многих других роботов подобного типа, является его цена: в 2017 году разработчики говорили, что она составит 5500 евро. Пока робот, впрочем, не поступил в продажу: по данным научного портала IEEE Spectrum, он проходит тестовые испытания в медицинских центрах Люксембурга, Франции, Бельгии и Германии.

«Джарвис» для «железных людей»-диабетиков

J.A.R.V.I.S. (Just Another Very Intelligent System) — это голосовой интерфейс платформы для диабетиков Diabnext AI. Названный в честь дворецкого «Железного человека» Тони Старка, он служит дополнением к разработанной компанией системе CLIPSULIN. Система включает «умные» трекеры, которые крепятся на инсулиновую ручку и на глюкометр (прибор для измерения сахара в крови), мобильное приложение и компьютерную программу для хранения и анализа записей. В 2017 году CLIPSULIN стала победителем конкурса 2017 CES Innovation Award в категории биотехнологий.

Система помогает диабетику вести ежедневный дневник своего состояния: фиксировать дозы инсулина, съеденные блюда и другие параметры. Дневник нужен диабетикам для контроля за уровнем сахара в крови. Обычно записи в него делают вручную — в специальных блокнотах или в мобильных приложениях. После каждого приема пищи диабетик записывает примерное количество содержащихся в ней углеводов и выставленную для них дозу инсулина. Трекеры CLIPSULIN позволяют делать это автоматически.

Принцип работы устройства описан в представленном в блоге компании видео: диабетик фотографирует завтрак, и встроенная в трекер система распознавания изображений определяет, сколько в нем содержится углеводов. После этого пациент выставляет на своей инсулиновой ручке дозу: число единиц сразу фиксируется.

Еще один трекер подключается к глюкометру: с его помощью можно передавать данные о каждом измерении сахара в мобильное приложение и на компьютер. В систему также можно вводить другие параметры: результаты стандартных тестов, уровень гликированного гемоглобина, данные о весе, упражнениях и так далее.

«Джарвис» при этом может отвечать на вопросы пользователя и, как любая нейросеть, он учится в процессе сбора данных. Как объясняют разработчики, если человек, например, периодически ест много пиццы, ИИ проанализирует, как этот тип еды влияет на уровень глюкозы в крови, и поможет рассчитывать дозу инсулина более точно. Врач, у которого диабетик постоянно наблюдается, также может получить доступ к Diabnext при желании пациента.

Рынок ИИ в медицине в 2019 году, по прогнозу Frost&Sullivan, достигнет 1,7 миллиарда долларов. К 2021 году он вырастет еще в три раза — до 6,6 миллиарда. О том, какие болезни будут лечить с помощью искусственного интеллекта и какие компании планируют заработать на этом, — в обзоре Binary District.

Нейросеть, которая все знает о раке

«Уотсон, тут такой сложный случай у меня, что посоветуешь?» — наверное, так могли бы обращаться к придуманному в IBM искусственному интеллекту врачи. Суперкомпьютер IBM Watson был создан в 2011 году и назван в честь первого президента IBM Томаса Уотсона. В 2014 году компания инвестировала в разработку этого проекта миллиард долларов. Сейчас один из его модулей, Watson for Oncology, применяется для диагностики и лечения рака.

Главная задача Уотсона (компьютера, не президента) — понимать, что ему говорят, и искать необходимую информацию на естественном языке в базах данных. В случае с Watson for Oncology в эту базу входит больше 600 тысяч медицинских заключений и диагнозов, а также два миллиона страниц текстов из медицинских журналов и клинических испытаний в области онкологии.

На основе этих данных ИИ и медкарты конкретного больного ставит диагноз и подсказывает врачам, как лучше лечить рак в конкретных случаях. Информация о пациенте поступает в компьютер в деперсонифицированном виде.

Нейросеть может предложить несколько вариантов лечения, врачу останется выбрать оптимальный.

Лечащий врач может добавлять информацию в систему. Например, написать: «у пациента появилась кровь в мокроте при отхаркивании» — компьютер поймет сказанное и через 30 секунд выдаст уточненный диагноз и обновленный курс лечения.

В 2016 году ИИ определил у 60-летней пациентки, которой изначально поставили неправильный диагноз, редкую форму лейкемии. Для этого система за десять минут изучила 20 млн научных статей о раке.

С 2019 года IBM Watson for Oncology будет использоваться для лечения онкологических заболеваний ветеранов армии США. Другие модули Watson используются для диагностики других заболеваний. К 2021 году, по прогнозу Frost & Sullivan, IBM займет 45% рынка ИИ в медицине, который к тому времени составит 6,6 млрд долларов.

В мае прошлого года сообщалось, что Сбербанк будет использовать IBM Watson в своей системе страхования. Тогда «Сбербанк страхование жизни» («дочка» Сбербанка) заключила первый в России договор с IBM по применению системы Watson for Oncology.

Робот, который учит детей с аутизмом улыбаться

Пример более традиционного вида ИИ в медицине — это QTrobot: робот для лечения детей с расстройствами аутистического спектра. Таким детям трудно общаться с другими людьми: они плохо распознают чужие эмоции и выражают свои. С возрастом эта проблема обостряется. Если не уделить ей внимания уже в первые годы жизни ребенка, позже ему будет гораздо сложнее справиться с этим.

QTrobot предназначен для детей в возрасте от четырех лет. Он общается с ними словами, жестами и выражениями лица. Перед использованием его можно легко запрограммировать самостоятельно — по словам основательницы, даже родитель без технических навыков сможет сделать это меньше, чем за 20 минут. Как это сделать — показано в двух коротких видео на сайте проекта. С помощью робота можно научить ребенка понимать чужое настроение, общаться и выполнять несложные задания — как, например, в этом видео.

Стартап LuxAI, разработавший робота, был создан исследователями из Люксембургского университета в 2016 году. Финальный прототип робота был представлен через год, а первое испытание QTrobot провели в 2018 году: ученые сравнили, как проходит терапевтический сеанс пятнадцати мальчиков с аутизмом в возрасте от четырех до 14 лет с роботом и с врачом. Оказалось, что дети уделяют роботу больше внимания: в среднем они смотрели на него в два раза дольше.

Единственным минусом QTrobot, как и многих других роботов подобного типа, является его цена: в 2017 году разработчики говорили, что она составит 5500 евро. Пока робот, впрочем, не поступил в продажу: по данным научного портала IEEE Spectrum, он проходит тестовые испытания в медицинских центрах Люксембурга, Франции, Бельгии и Германии.

«Джарвис» для «железных людей»-диабетиков

J.A.R.V.I.S. (Just Another Very Intelligent System) — это голосовой интерфейс платформы для диабетиков Diabnext AI. Названный в честь дворецкого «Железного человека» Тони Старка, он служит дополнением к разработанной компанией системе CLIPSULIN. Система включает «умные» трекеры, которые крепятся на инсулиновую ручку и на глюкометр (прибор для измерения сахара в крови), мобильное приложение и компьютерную программу для хранения и анализа записей. В 2017 году CLIPSULIN стала победителем конкурса 2017 CES Innovation Award в категории биотехнологий.

Система помогает диабетику вести ежедневный дневник своего состояния: фиксировать дозы инсулина, съеденные блюда и другие параметры. Дневник нужен диабетикам для контроля за уровнем сахара в крови. Обычно записи в него делают вручную — в специальных блокнотах или в мобильных приложениях. После каждого приема пищи диабетик записывает примерное количество содержащихся в ней углеводов и выставленную для них дозу инсулина. Трекеры CLIPSULIN позволяют делать это автоматически.

Принцип работы устройства описан в представленном в блоге компании видео: диабетик фотографирует завтрак, и встроенная в трекер система распознавания изображений определяет, сколько в нем содержится углеводов. После этого пациент выставляет на своей инсулиновой ручке дозу: число единиц сразу фиксируется.

Еще один трекер подключается к глюкометру: с его помощью можно передавать данные о каждом измерении сахара в мобильное приложение и на компьютер. В систему также можно вводить другие параметры: результаты стандартных тестов, уровень гликированного гемоглобина, данные о весе, упражнениях и так далее.

«Джарвис» при этом может отвечать на вопросы пользователя и, как любая нейросеть, он учится в процессе сбора данных. Как объясняют разработчики, если человек, например, периодически ест много пиццы, ИИ проанализирует, как этот тип еды влияет на уровень глюкозы в крови, и поможет рассчитывать дозу инсулина более точно. Врач, у которого диабетик постоянно наблюдается, также может получить доступ к Diabnext при желании пациента.