Odborný i denní tisk přinášejí čím dál častěji zajímavé zprávy o nových možnostech využívání AI. Dokonce se v tomto oboru pořádají soutěže. Například Univerzita aplikovaných věd Západní Švýcarsko (HES-SO Valais- -Wallis) vyzvala odborné týmy pracující s AI, aby se zaměřily na automatickou detekci nádorů v oblasti ORL. V této mezinárodní soutěži se podle tiskové zprávy trénovaly a porovnávaly algoritmy AI, jež mohou lékařům usnadnit identifikaci nádorů a hodnocení průběhu léčby. Soutěž s názvem Hecktor 2020 se konala v rámci konference MICCAI (Medical Image Computing and Computer Assisted Intervention). „Je to poprvé, co HES-SO Valais-Wallis v Sierre uspořádala takovou soutěž,“ pochlubil se novinářům Vincent Andrearczyk, výzkumný pracovník v Institutu pro manažerskou informatiku na Univerzitě aplikovaných věd. Akce se zúčastnilo dvacet výzkumných týmů z celého světa. Účastníci se pokusili vyvinout nejlepší algoritmus pro detekci a automatickou segmentaci nádorů v oblasti úst a krku. „Rakovina ORL je jedním z nejběžnějších typů rakoviny. V této oblasti však chybějí výzkum a údaje,“ říká Andrearczyk. Organizátoři soutěže zpočátku poskytli soutěžícím sérii okomentovaných obrázků, aby nejprve mohli trénovat své modely. K testování algoritmů poté použili další sadu nekomentovaných dat. Predikci progrese nádoru s využitím AI následně porovnávali s predikcí lékařů a posuzovali překrývání automatických předpovědí s anotovanou verzí nových obrázků. V některých případech bylo překrytí velmi vysoké, dokonce vyšší, než byla shoda mezi různými lékaři. Soutěž a finanční odměnu 500 eur vyhrál tým vědců z Laboratoře pro zpracování lékařských informací (LaTIM) ve francouzském Brestu. Univerzita aplikovaných věd Západní Švýcarsko zdůrazňuje, že algoritmy testované v této soutěži by mohly pomoci také v tzv. personifikaci medicíny. Pod tímto pojmem se skrývají nejen osobní diagnózy, ale i terapie stanovené přesně podle okamžitého stavu pacienta, včetně přípravy medikamentů pro jednotlivé
pacienty. Vývoj umělé inteligence potřebuje kromě nadaných odborníků také finanční podporu. Toho si jsou dobře vědomi i ve Velké Británii, jak píše deník Financial Times. Například DeepMind Technologies, což je sesterská společnost Googlu, představila letos v srpnu systém pro magnetickou rezonanci s využitím AI, který pracuje až čtyřikrát rychleji než konvenční postupy a bez znatelného snížení kvality obrazu. DeepMind Technologies, britská společnost zabývající se umělou inteligencí, byla založena v roce 2010 a společnost Google ji koupila v roce 2014. Sídlí v Londýně a výzkumná centra má v Kanadě, ve Francii a v USA. V roce 2015 se stala stoprocentní dceřinou společností Alphabet. V červenci 2016 oznámila spolupráci s Moorfields Eye Hospital na vývoji aplikací AI pro zdravotnictví. Programy DeepMind začali vědci používat při analýze anonymních očních skenů při hledání časných známek nemocí vedoucích k oslepnutí. V roce 2016 zahájili výzkumný program s University College London Hospital s cílem vyvinout algoritmus, který dokáže automaticky rozlišovat mezi zdravými a rakovinovými tkáněmi v oblastech hlavy a krku. Existují také projekty s Royal Free London NHS Foundation Trust a Imperial College Healthcare NHS Trust při vývoji nových klinických mobilních aplikací spojených s elektronickými záznamy o pacientech. Zaměstnanci nemocnice Royal Free Hospital potvrdili, že přístup k údajům o pacientech prostřednictvím aplikace jim ušetřil „obrovské množství času“ a zajistil „fenomenální“ rozdíl v léčbě pacientů s akutním poškozením ledvin. Údaje o výsledcích testu se odesílají na mobilní telefony zaměstnanců a upozorňují je na změnu stavu pacienta. Umožňují také personálu zjistit, zda někdo jiný zareagoval, a ukázat pacientům jejich výsledky ve vizuální podobě. To společnost Alivecore založená v roce 2010 chce pomocí algoritmů detekovat fibrilaci síní a další problémy na základě měření srdeční frekvence. Diagnostika je v tomto případě snadná pomocí monitoru krevního tlaku a vyhodnocení aplikace. Už 65 milionů amerických dolarů proudí od investorů, aby se zařízení dostalo brzy na trh. Dalších 34 milionů dolarů poskytují investoři systému AI pro detekci rakoviny vaječníků na základě analýzy glykoproteinů, kterou vyvíjí start-up Inter- Venn Biosciences. Od svého založení v březnu 2017 získal od investorů téměř 80 milionů dolarů. Start-up Kheiron Medical Technologies, který byl založen v Londýně v roce 2016, chce také pomoci s včasnou detekcí rakoviny. Přístup je však jiný: jeho technologie AI je určena k včasné detekci příznaků rakoviny podle rentgenového záření. Na podzim loňského roku získala společnost Kheiron grant ve výši 22 milionů USD a letos v září 2020 britské vládní ocenění za inovaci umělé inteligence v medicíně, která přináší další financování. Společnost Healx, která byla založena v roce 2014, vyvíjí platformu AI, která má pomoci vyrábět léky na vzácná onemocnění. Investoři jim loni na podzim poskytli 56 milionů USD na další vývoj. Už vloni na podzim dostal start-up Viz.ai přibližně 50 milionů amerických dolarů na vývoj systému AI, který pomocí mozkových skenů detekuje známky mrtvice v rané fázi. Pokud existuje riziko, prý je schopen upozornit neurology během několika minut. Software Viz.ai se již používá ve více než 300 nemocnicích v USA.
Detekce podle kašle Onemocnění covid-19 probíhá u některých postižených lidí zcela bez příznaků. Ti proto nevidí důvod jít k lékaři a nevědomky přenášejí virus, kterým mohou infikovat jiné. Skutečně však může být infikovaný člověk zcela bez příznaků? Podle vědců z Massachusetts Institute of Technology (MIT) jde o iluzi. Jsou přesvědčeni, že virus jisté změny v organismu vyvolává vždy a v rámci studie proto využili umělou inteligenci, aby tyto rozdíly rozpoznala. Vědci z MIT mají s takovými formami diagnostiky bohaté zkušenosti. Už před vypuknutím pandemie programovali algoritmy, aby s jejich pomocí analyzovali zvuky kašle zaznamenané pomocí smartphonů. Původně hledali způsoby, jak diagnostikovat nemoci, jako je zápal plic nebo astma. V dalším kroku učili AI, aby přispěla k diagnostice Alzheimerovy choroby. Protože ta není spojena pouze se ztrátou paměti, ale také s fyzickými změnami. Neuromuskulární degradace může mimo jiné vést k dalšímu oslabení již tak oslabených hlasivek. Vyvinuli proto několik biomarkerů, které sledují: sílu hlasivek, náladu, výkon plic a dýchání a rozpad svalů. „Mluva a kašlání jsou ovlivňovány hlasivkami a okolními orgány. To znamená, že z kašle lze odvodit takové faktory, jako je pohlaví, rodný jazyk nebo dokonce emoční stav člověka. Nálada je ve skutečnosti zakomponována do způsobu, jakým kašlete,“ říká Subirana. „Takže jsme si řekli, proč nezkusit tyto Alzheimerovy biomarkery pro covid?“ Vědci shromáždili 200 tisíc nahrávek, včetně umělého kašle a vzorků řeči. Dobrovolníci dodávali své zvuky prostřednictvím webových prohlížečů a zařízení, jako jsou mobilní telefony a notebooky, nikoli prostřednictvím standardizovaného profesionálního záznamového zařízení. Ze získaných záznamů jich lékaři vybrali 5 000. Polovinu od lidí negativních a druhou od nakažených. Vytříděná data použili k trénování umělé inteligence a následně testovali, zda algoritmy rozpoznají vzorky kašle od 2 500 pacientů s covidem- 19. Míra úspěšnosti při tom dosáhla 98,5 %. Dále se hodnotilo, kolik infikovaných si nevšimlo žádných příznaků, a zde se ukázalo, že AI identifikovala všechny bezpříznakové osoby infikované virem SARS-CoV-2. Software detekuje až několik set jemných nuancí, kterých si my a náš sluchový systém nejsme vůbec vědomi. Tyto drobné variability ve zvuku zakašlání přitom korelují s nejrůznějšími fyziologickými změnami v hrtanu a okolních dutinách. „Ukazuje se, že způsob, jakým produkujete zvuk, se mění, když máte covid-19, i když jste bez příznaků,“ říká spoluautor studie Brian Subirana. Projekt začal v dubnu a nyní vědci uvažují o integraci svého programu do chytrých telefonů, aby lidé mohli kontrolovat svůj stav každý den. Pokud by byla aplikace schválena americkým Úřadem pro kontrolu potravin a léčiv (Food and Drug Administration; FDA) a přijata ve velkém měřítku, mohla by se stát bezplatným, pohodlným a neinvazivním nástrojem pro předběžnou identifikaci osob s asymptomatickým průběhem onemocnění covid-19. /Karel Sedláček/
