Lékařství je odvětví, v němž jsou jakékoliv inovace velmi vítané, neboť zpravidla přinášejí šetrnější a efektivnější způsoby léčby či jiného ošetřování. Zároveň však u jakéhokoliv rozhodnutí závisí na jeho správnosti zdraví, či dokonce život člověka. Proto je v první řadě vždy klíčové rozhodnutí lékaře – moderní technologie působí spíše jako asistenti. Pro zpracování velkých množství lékařských záznamů se již dnes používají počítačové programy, avšak fungují zpravidla pouze s daty, která do nich explicitně zapíší lékaři. Spíše než o nějakém zpřesnění diagnózy tak lze mluvit o ušetření času doktorům.
To se však možná brzy změní. Google pracuje na projektu někdy označovaném jako „Medical Brain“. Spadá do divize zabývající se umělou inteligencí a jeho první souhrnné výsledky byly nedávno zveřejněny ve vědeckém časopise Nature.
Proč zrovna Google?
Zdá se vám, že Google není zrovna tradičním hráčem na poli medicíny? To máte samozřejmě pravdu, nicméně Google je velmi silný v oblasti umělé inteligence a neuronových sítí. Google si v roce 2016 vytyčil AI jako primární oblast působení a strategie „AI first“ se začíná projevovat všude. Na nedávné konferenci byl představen zásadně vylepšený Google Assistant schopný vést přirozené hovory, plánují se působivé funkce pro úpravy a retuše fotografií ve Photos a jistě se dočkáme i dalších uživatelských vychytávek. Ty však Googlu spíše pomáhají dělat dobré jméno než finanční zisk.
Google se proto pouští i do projektů, které by dříve byly nemyslitelné. Je to například velmi kontroverzní spolupráce s armádou, které pomáhá vyvinout software pro zpracování obrazu z vojenských dronů. Vstup do oblasti lékařství je z marketingového hlediska mnohem lepší a finančně minimálně stejně zajímavý. Zejména v USA, kde je soukromé zdravotnictví schopné investovat velké peníze do technologií přinášejících konkurenční výhodu.
Bez zajímavosti není ani to, že prosazení se na zdravotnickém trhu údajně velmi aktivně podporují spoluzakladatelé Googlu Larry Page a Sergey Brin.
Data nad zlato
Systém, o němž je v dnešním článku řeč, funguje v principu vlastně poměrně jednoduše. Velmi složité je samozřejmě vyvinutí technologií využívajících umělou inteligenci a strojové učení. Ty však Google již má a je tedy na čem stavět. „Medical Brain“ bude platforma schopná zpracovat nepřeberná množství dat pacientů a vytvořit z nich konkrétní závěry a diagnózy. Nepůjde už tak o pouhé ucelení zadaných dokumentů, ale aktivní prohledávání a „chápání“ souvislostí.
Podle výzkumníků pracujících na popisovaném projektu Googlu je u stávajících lékařských programů až 80% času potřebného na získání nějakého výsledku věnováno ručnímu upravování dokumentů do strojově čitelné podoby, s níž si poněkud těžkopádné programy poradí. Novinka Googlu však bude výrazně šikovnější. Lékaři budou moci do programu „nasypat“ poměrně chaotickou změť dat v různých formátech a strukturách a umělá inteligence vše zanalyzuje. Podle tvrzení pracovníků dokonce dokáže program zpracovávat i různé zapomenuté útržky dat. Jde například o ručně připsané poznámky k PDF dokumentům, různé vysvětlivky u grafů a podobně. Tyto typy informací stávající programy nedokážou zpracovat a musí být buď ručně vloženy, nebo jsou ignorovány.
Anonymní zdroje pracující na projektu popisují stav v současnosti používaných programů jako zcela žalostný. Výzkumníci narazili prý i na případ, kdy software zcela ignoroval fakt, že pacient v minulosti podstoupil operační zákrok. To by teď nemělo v žádném případě hrozit, alespoň pokud věříme tvrzení Googlu.
Na pokusu zavést AI do lékařství si už pár společností zuby vylámalo. Nejdále se dostalo asi IBM s Watsonem. IBM se však má problém vypořádat s ekonomickou náročností projektu, jehož využití je z důvodu vysokých nákladů těžké proměnit v zisk. Google si naopak věří, že by „Medical Brain“ mohl v budoucnu představovat významnou část příjmů.
Teorie, nebo praxe?
Jak již bylo řečeno, převratnost projektu Googlu spočívá hlavně v tom, že si troufne „vyslovovat“ konkrétní diagnózu. Takové technologie sice již existují a používají se, avšak vždy jen pro velmi úzký okruh problémů. Jsou například systémy využívající umělou inteligenci k predikci pravděpodobnosti očních chorob či k mapování poruch srdce. Novinka však má umět fungovat jaksi obecně, vezme balík dat a „vyplivne“ závěr.
Je však jasné, že k tomu, aby bylo fungování spolehlivé, je třeba umělou inteligenci „vytrénovat“ na obrovském množství referenčních dat. Google proto uzavřel partnerství s několika americkými univerzitami a lékařskými středisky, od nichž získal více než 46 miliard anonymních dat pacientů. Co přesně se myslí „jedním datem“ není zcela jasné, jde zřejmě o jednotlivé záznamy schopné fungovat jako jakási „vodítka“. Na zajištění dalších tréninkových dat se prý intenzivně pracuje.
Google už nicméně má i určité výsledky z praxe. Poměrně medializovaný byl případ pacientky hospitalizované s vodou na plicích, která se objevila v důsledku rakoviny prsu. Lékaři s využitím běžně používaných počítačových nástrojů a dat z přístrojů určili pravděpodobnost smrti na 9,3 %. Google zanalyzoval více než 175 tisíc datových položek dostupných o pacientce a riziko určil více než dvojnásobné – 19,9 %. Žena bohužel za několik dní zemřela, nicméně ukázalo se, že Google byl i s pouhou testovací verzí svého systému přesnější než lékaři.
Tento případ je samozřejmě jen příkladem. Google ve studii ale píše o tom, že na vzorku 216 221 případů ze dvou univerzitních nemocnicí docílil vysoké míry přesnosti v predikci všemožných údajů. Předpovídáno bylo riziko smrti, pravděpodobnost neplánované hospitalizace v následujících 30 dnech a také byla z dostupných dat generována diagnóza. Výsledky jsou poměrně šokující – ve všech předpovídaných skutečnostech byl Google přesnější než lékaři a jejich vybavení.
Ví Google, kdy zemřeme?
Morbidně fascinující je zejména schopnost Googlu předpovědět pravděpodobnost smrti. Toto riziko analyzují nemocnice i v současnosti, avšak podle všeho výrazně méně přesně. V testech bylo analyzováno riziko smrti v prvních 24 hodinách a riziko smrti po dobu hospitalizace.
Pacienti, u nichž bylo diagnostikováno výrazné riziko smrti, byli v nemocnicích podrobeni okamžitému vyšetření lékařského týmu. V případě pacientů „označených“ technologiemi Googlu byl počet falešných poplachů zhruba poloviční než u běžně používaných predikcí. To je bezpochyby obrovské zpřesnění, nicméně ještě zajímavější je rychlost. Ta je totiž samozřejmě často velmi klíčová pro to, aby mohli lékaři pacienta zachránit. A i zde Google exceluje. S přibližně srovnatelnou přesností dokázal riziko smrti předpovědět o 24-48 hodin dříve než stávající systémy.
Na slovíčko s Googlem
Predikce na základně dat o pacientovi nejsou jedinou věcí, na níž Google v oblasti medicíny pracuje. Vyvíjí také systém, který by umožnil hlasové zadávání diagnózy do „karty“ pacienta. Lékař by se nemusel zdržovat zapisováním a diagnózu by mohl pouze nadiktovat. Ta by navíc byla rovnou k dispozici pro zpracování navazujícím systémem, třeba tím od Googlu.
Lze si také představit, že by Google naslouchal přímo konverzaci lékaře s pacientem a rovnou analyzoval zaznamenané informace. V obou případech je však zcela bezpodmínečně nutné dosáhnout v podstatě bezchybného rozpoznávání. Byť jsou současné technologie rozpoznávání hlasu například v Google Assistantu velmi kvalitní, na takto náročné použití ještě nestačí. To si zjevně uvědomují i v Googlu. Lékař Steven Lin spolupracující na projektu se v rozhovoru pro televizi CNBC svěřil, že extrémně přesné rozpoznávání hlasu je komplikovanější, než to původně vypadalo.
Peníze vs. soukromí
Oba projekty mají v případě zdárného dokončení slušnou šanci na úspěch. Google má určitě velký zájem do vývoje značně investovat, neboť zdravotnictví je velmi zajímavý potenciální zdroj peněz. Na pořízení technologií by jistě měly zájem i nemocnice a výzkumná střediska, kterým by to ušetřilo práci a pomohlo získat lepší jméno.
Přirozeně se také ovšem nabízejí otázky ohledně bezpečnosti těchto maximálně citlivých dat. Lze si totiž jen těžko představit, že by se vše obešlo bez odesílání dat do jakýchsi vzdálených výpočetních středisek. Výkon nutný pro zpracování umělou inteligencí totiž zřejmě nebude možné zajistit přímo v nemocnicích. Prodej časových licencí by se navíc jevil jako pravděpodobný i v kontextu ostatních služeb Googlu.
Je jasné, že data by byla přenášena v šifrované podobě a pro jejich zabezpečení by bylo uděláno maximum. Riziko zneužití nicméně existuje vždy a případný únik těchto dat by znamenal skutečně katastrofu. Budeme si tak muset počkat především na to, jak technologii přijme veřejnost. Dají lidé přednost soukromí, nebo kvalitnější lékařské péči? Otázka skoro až filosofická.
Tomáš Krompolc
Další dnešní články
