Таблица 1.2
Некоторые показатели здравоохранительной деятельности в США, которые изменились за последние 40 с небольшим лет
Главный недостаток современного здравоохранения – это отсутствие заботы о пациенте как таковой. То есть мы, врачи, в недостаточной мере заботимся о своих пациентах. Сами пациенты тоже чувствуют, что до них никому нет дела. И Фрэнсис Пибоди был прав, говоря о том, что именно забота о пациенте способствует успеху лечения[10]. Величайшая возможность искусственного интеллекта – это не сокращение числа диагностических и лечебных ошибок, не снижение нагрузки и даже не излечение рака, а восстановление драгоценной, освященной веками глубокой – гуманистической – связи между врачом и больным. У нас не только будет больше времени на полноценное общение, что позволит врачу проявить подлинное сочувствие и сострадание, – мы сможем переосмыслить практику профессионального отбора и подготовки врачей. Мы десятилетиями дорожили нашими медицинскими светилами, высоко оценивая их знания и авторитет, но внедрение искусственного интеллекта улучшит качество диагностики и объем знаний, доступный всем лечащим врачам. В конечном счете врачи признают искусственный интеллект и станут относиться к алгоритмам как к профессиональному инструменту. Такое выравнивание ландшафта медицинских знаний в конце концов приведет к новым высотам: мы сможем отбирать для врачебной карьеры людей, обладающих наиболее развитым эмоциональным интеллектом. Мой друг и коллега Абрахам Вергезе, которого я считаю одним из величайших гуманистов в медицине, подчеркнул важность такого подхода в предисловии к этой книге, которую, как я надеюсь, вы прочтете внимательно. Вот что предлагает истинная медицина.
* * *
Для того чтобы дать представление о концептуальной сущности истинной медицины, я начну с описания современной медицинской практики и постараюсь объяснить, почему мы отчаянно нуждаемся в новых решениях таких проблем, как неверные диагнозы, врачебные ошибки, неблагоприятный исход лечения и неконтролируемый рост стоимости медицинских услуг. Отчасти эти проблемы обусловлены современными методами медицинской диагностики. Чтобы понять, чем искусственный интеллект может быть полезен и чем опасен, мы рассмотрим примеры успешного применения ИИ в разных сферах – от игр до беспилотных автомобилей. Не менее, а возможно, и более важно рассмотреть отрицательные стороны возможного внедрения ИИ: субъективные искажения при интерпретации, возможность усиления социального неравенства, саму структуру ИИ (по сути, это «черный ящик»), а также возможные нарушения врачебной тайны и разглашение конфиденциальных сведений. Передача персональных данных десятков миллионов профилей Facebook в Cambridge Analytica – компанию, которая использовала искусственный интеллект для психологического таргетирования, – наглядно показала, какие неприятные последствия может вызвать применение искусственного интеллекта в контексте здравоохранения.
Только после решения всех этих проблем мы будем готовы к переходу к новой медицине, в инструментарий которой будет интегрирован искусственный интеллект. Мы оценим, как машинное распознавание паттернов повлияет на работу рентгенологов, патологоанатомов и дерматологов – то есть врачей-«паттернистов». Но искусственный интеллект проникнет во все сферы медицины, даже в те, где заняты врачи и хирурги, не занимающиеся распознаванием паттернов. Одна из сфер, особенно остро нуждающихся в изменениях, – это психиатрия, где наблюдается разительное несоответствие между количеством пациентов, страдающих, например, депрессией, и ограниченным количеством специалистов, которые могут оказать им квалифицированную помощь или предупредить развитие болезни. Искусственный интеллект, вполне возможно, сможет сыграть критически важную роль в дальнейшем развитии психиатрии и улучшении качества психиатрической помощи.
Но искусственный интеллект, и в частности глубокое обучение, повлияет не только на практическую медицину. Косвенным образом ИИ преобразит и биомедицинские науки в целом. Например, облегчит разработку новых лекарств. Искусственный интеллект поможет извлекать полезные сведения из комплексных массивов данных, среди которых миллионы последовательностей нуклеотидов в геномах, сложные структуры человеческого мозга, интегрированные потоки данных, получаемые в режиме реального времени с многочисленных датчиков, которые регистрируют показатели жизнедеятельности. В основе этих усилий – стремление позаботиться о пациенте, но стремительное развитие фундаментальной науки и методов разработки новых лекарств тоже окажет огромное влияние на медицину.
Искусственный интеллект может внести революционные изменения и в другие аспекты нашей жизни, которые так или иначе обусловлены отношением к здоровью. Один из таких аспектов касается нашего питания. Неожиданное, но уже применяемое на практике достижение машинного обучения – это создание потенциальной научной основы для персонализированного здорового питания. Это поистине удивительное достижение – знать, какие виды пищи наилучшим образом подходят каждому конкретному индивидууму.
Сейчас мы можем предсказать, какие виды пищи могут вызвать резкий подъем уровня глюкозы в крови у здорового человека, не страдающего сахарным диабетом. Благотворное действие персонализированного питания способно далеко превзойти эффект традиционных диетических рекомендаций – классических «пирамид питания» или, например, модных в свое время диет (диета Аткинса или «диета Южного пляжа»), не имеющих под собой твердой доказательной базы. Применяя искусственный интеллект, мы сможем проанализировать огромные массивы данных и предсказать будущие направления развития «умной» диетологии. Многие из этих бытовых новшеств пойдут рука об руку с виртуальным медицинским помощником. Скорее всего, это будет голосовой ассистент, как Siri, Alexa или Google Home: едва ли все сведется к иконкам на экране. Мне кажется, что лучший способ – это создание некоего виртуального аватара или даже голограммы (но если кому-то удобнее, то можно получать информацию и в виде обычного текста или электронных писем). Виртуальный медицинский ассистент – это квинтэссенция глубокого машинного обучения всем индивидуальным данным, тщательно собранным, непрерывно совершенствуемым и объединенным со всем массивом биомедицинских знаний; при этом такой ассистент способен и давать обратную связь, и обучать пользователя. Такие системы поначалу будут ориентированы на специфические заболевания – например, на сахарный диабет или артериальную гипертонию, – но со временем они начнут представлять собой обширные платформы для заботы о здоровье, которые помогут предотвращать болезни или лучше их лечить.
Все эти потенциальные преимущества могут быть сведены на нет злоупотреблением персональными данными. Эти злоупотребления не ограничиваются преступлениями, которые и сейчас совершаются слишком часто, – скажем, киберворовство, вымогательство (преступники шантажируют пациентов больниц их личной информацией), взлом баз данных, – но и включают в себя продажу и безнравственное крупномасштабное использование конфиденциальных персональных данных. Новое явление, тревожное и совершенно неприемлемое: страховые компании или работодатели смогут использовать все ваши данные – и все результаты глубокого обучения – для принятия жизненно важных для вас решений относительно размера медицинской страховки, премий и сохранения за вами рабочего места. Чтобы избежать подобных ужасных сценариев, потребуются разумные меры, которые, конечно, будут стоить больших усилий.
Эта книга посвящена поиску оптимального баланса в отношениях между пациентами, врачами и машинами. Если мы сможем это сделать, если мы сможем использовать уникальную мощь машин для того, чтобы укрепить связующие людей узы, то сможем найти и жизненно необходимое средство устранения проблем, глубоко укоренившихся в современной медицине.
Я надеюсь, что смогу убедить вас в том, что истинная медицина, использующая искусственный интеллект, возможна – и крайне желательна. Соединение мощи машин и людей – мощи человеческого и искусственного интеллекта – поднимет уровень медицины на беспрецедентную высоту. Мы увидим, что на этом пути нас подстерегает великое множество препятствий. Путь будет нелегким и очень долгим. Но целенаправленные усилия непременно помогут достичь желаемого. Повышение эффективности труда медицинского персонала может либо выжать из него все соки, либо сэкономить время, которое вернется пациенту сторицей: будущее поможет нам вернуть лучшее из прошлого. Достижение последней цели потребует активной вовлеченности многих и многих людей, особенно среди лечащего персонала, чей долг – отстаивать права пациентов. Подобно подросткам из Паркленда, которые после печально известной стрельбы в школе в 2018 г. начали борьбу против вооруженного насилия, медики должны быть готовы бороться с корыстными интересами могущественных групп, чтобы не упустить шанс отстоять первоочередность заботы о пациентах, не проспать его, как это не раз случалось в прошлом. Возвышение машин должно сопровождаться возвышением человечности – расширением непосредственных контактов пациента с врачом, углублением сострадания и понимания, ибо только такой подход сделает охрану здоровья и заботу о пациентах реальностью. Это нужно для того, чтобы восстановить и развить здравоохранение в исконном смысле этого слова. Точка.
Итак, начнем.
Глава 2
Поверхностная медицина
Представьте себе, что будет, если врач станет тратить две минуты на сбор информации о пациенте и тринадцать минут посвящать беседе с ним, а не наоборот: тринадцать минут на сбор информации и две – на беседу.
Линда Чин[11]
– Представляете, он заявил мне, что у меня в сердце дыра и ее надо заделать, – пожаловался мне пациент (назову его Робертом), явившийся на первый прием.
Роберту 56 лет, он директор магазина и до недавнего времени не жаловался на здоровье. Однако несколько лет назад он перенес инфаркт миокарда. К счастью, ему успели вовремя поставить стент и обошлось без массивного поражения сердечной мышцы. С того времени Роберт стал вести здоровый образ жизни, сбросил почти 12 кг и регулярно занимается довольно интенсивной гимнастикой.
Для него стало настоящим ударом, когда однажды днем он ни с того ни с сего ощутил онемение лица и нарушение зрения. Симптомы не проходили, и Роберт обратился в отделение скорой помощи ближайшей больницы, где на фоне жалоб ему сделали КТ головы, взяли несколько анализов крови и сняли электрокардиограмму. В течение дня, без всякого лечения, зрение постепенно восстановилось до нормы, а онемение прошло. Врачи сказали, что он перенес «всего лишь» микроинсульт или транзиторную ишемическую атаку и что ему надо продолжить прием аспирина, который Роберт принимал после инфаркта. Отсутствие изменений в лечении заставило Роберта почувствовать себя беззащитным перед возможным повторением проблемы. Через пару недель он побывал на приеме у невролога. Роберт надеялся, что этот визит поможет ему докопаться до сути проблемы.
Невролог назначил несколько дополнительных исследований, включая МРТ головного мозга и УЗИ сонных артерий, но не нашел никаких данных, которые позволили бы объяснить преходящее нарушение мозгового кровообращения, и направил Роберта к кардиологу. «Врач по сердцу» назначил эхокардиографию, которая показала, что у больного незаращение овального отверстия. Овальное отверстие располагается в тонкой перегородке, которая разделяет между собой предсердия – камеры, которые принимают кровь, поступающую в сердце по венам. В эмбриональном периоде овальное отверстие позволяет крови обходить легкие, так как плод не использует их для дыхания. Овальное отверстие, как правило, закрывается после того, как новорожденный делает свой первый вдох. Однако у 15–20 % взрослых людей оно остается открытым. «Ага! – воскликнул кардиолог, увидев результат эхокардиографии. – Вот и диагноз». Кардиолог предположил, что небольшой тромб проскочил через открытое овальное отверстие из правого предсердия в левое, а оттуда попал в кровоток головного мозга, где и стал причиной микроинсульта. Для того чтобы избежать таких неприятностей в будущем, Роберту – как сказал кардиолог – надо заделать дыру в сердце. Операцию назначили через 10 дней.
Роберт был вовсе не уверен, что это единственно верное объяснение, и, посоветовавшись с одним нашим общим другом, решил обратиться ко мне, чтобы заручиться вторым мнением. Я встревожился. Незаращение овального отверстия – слишком распространенная особенность человеческой анатомии, чтобы его можно было считать окончательной причиной микроинсульта, причем на основании результата всего одного исследования. Прежде чем объявить отверстие в межпредсердной перегородке причиной нарушения, врач должен исключить все остальные возможные причины. Такие отверстия имеются в сердцах миллионов людей, и инсульты, если они случаются, никак не связаны с незаращением овального отверстия. Если бы такая связь существовала, то инсульт случался бы не у каждого пятого пациента с такой особенностью, а гораздо чаще. Более того, в ходе многих рандомизированных клинических испытаний была проверена эффективность инвазивного лечения криптогенных инсультов (то есть инсультов, причину которых не удалось выявить). И хотя испытания показали, что назначенное лечение, направленное на закрытие дефекта в межпредсердной перегородке, действительно снижает количество повторных инсультов, но приводит к осложнениям, которые нивелируют эффект, для Роберта такое лечение представлялось еще более сомнительным, потому что настоящего инсульта у него не было, а недостаточно полное обследование еще не давало оснований вернуться к рабочей версии – криптогенному инсульту.
Мы вместе разработали план выяснения возможной причины транзиторной ишемической атаки. Одна из наиболее распространенных причин – это нарушение ритма, известное как фибрилляция предсердий, или мерцательная аритмия. Чтобы проверить эту версию, я назначил весьма необременительное обследование, требующее всего лишь ношения на пластырной наклейке портативного устройства Zio от iRhythm. Это устройство прикрепляется к груди, регистрирует на микрочипе электрокардиограмму и записывает ее в течение достаточно длительного времени – от 10 до 14 дней. Роберт носил устройство 12 дней. Через пару недель я получил результат расшифровки записи. Как и следовало ожидать, у Роберта за это время было несколько бессимптомных приступов фибрилляции предсердий. Он не замечал их, потому что частота сердечных сокращений практически не менялась, а некоторые приступы случились во сне. Приступы фибрилляции предсердий были куда более вероятной причиной микроинсульта, чем незаращение овального отверстия. Для профилактики возможных нарушений можно было назначить антикоагулянты (вещества, уменьшающие свертываемость крови), и «заделывать дырку в сердце» вовсе не требовалось. Возможным осложнением приема антикоагулянтов является кровоточивость, но это вполне оправдывается надежной профилактикой инсульта. Роберт испытывал большое облегчение, когда мы обсуждали с ним диагноз, лечение и прогноз.