Technologie společnosti Intel se stále více prosazují v medicíně. Vysoký výpočetní výkon, senzory i umělá inteligence, to vše by mělo pomoci zkvalitnit lékařskou péči. Příkladem projektů, na nichž se Intel podílí, je rozpoznávání rentgenových snímků, pečovatelský robot a cloud podporující personalizovanou léčbu rakoviny.

 

Společnost Intel podporuje unikátní výzkum na univerzitě v Tel Avivu, který vede profesorka Hayit Greenspanová. Projekt se zaměřuje se především na automatické zpracování výsledků lékařských vyšetření. Po celém světě se každoročně provede okolo 2 miliard rentgenových vyšetření, přičemž příslušné snímky musí někdo vyhodnotit. Radiologové jsou přetížení a při vyhodnocování snímků se ve stresu mohou dopouštět chyb, jejichž důsledky mohou být i fatální. Nejde zdaleka jen o rentgen, přibývá také výstupů z vyšetření CT (počítačová tomografie) a MRI (zobrazování magnetickou rezonancí).

 

Cílem projektu profesorky Greenspanové je především naučit software, aby prováděl předvýběr – tj., aby oddělil snímky, kde se nic nezjistilo, eventuálně ty, kde je diagnóza jasná, a odborníkům pak přenechal výstupy, které vyžadují komplexnější vyhodnocení. Software tedy má fungovat spíše jako asistent než zcela samostatný nástroj.

 

plic.JPG

 

 

Renesance neuronových sítí

 

Vyvíjený software používá metodu strojového učení, konkrétně tzv. formou deep learnig, což je relativně nová metoda strojového učení vícevrstvých neuronových sítí, často využívaná právě k rozpoznávání obrazu. V tomto případě učíme neuronovou síť, aby se vstupy pracovala podobně jako člověk (strojové učení/neuronové sítě se zařazují mezi aplikace umělé inteligence). Dříve používané techniky strojového učení například neuronovou síť natrénovaly rozdělovat vstupy do kategorií, v případě deep learningu software dokáže nejenom tohle, ale pro podobné snímky, které do žádné z předdefinovaných kategorií nezapadají, třeba vytvoří i kategorie nové a snímky do nich rozřadí. Pomineme-li tyto technické detaily, klíčové je, že metoda deep learning začala být použitelná až se současnými hardwarovými prostředky; Společnost Intel se na výzkumu profesorky Greenspanové kromě přímé finanční podpory podílí právě tím, že její technologie zajišťují pro projekt dostatečný výpočetní výkon.

 

V rámci projektu se prozatím podařilo systém naučit, aby dokázal rozlišit patologické změny hrudníku, léze na játrech a také některé patologie na snímcích z magnetické rezonance. Celosvětově jde o jeden z mála výzkumů tohoto typu. Projekty strojového učení rozpoznávání obrazu totiž často využívají crowdsourcingu, kdy neuronovou síť učí (tj. kontrolují a hodnotí výsledky/poskytují správné údaje) dobrovolníci. Pro tuto práci poskytují cloudovou platformu například Google, Microsoft nebo Amazon. U lékařských snímků, byť anonymizovaných, však jejich volná publikace na internetu naráží na problémy spojené s ochranou soukromí/lékařským tajemstvím. I proto se aplikace rozpoznávání obrazu většinou soustřeďují do jiných oblastí a uvedený projekt je ojedinělý; jeho dosavadní výsledky se dočkaly i publikace ve vědeckém časopisu IEEE Transactions on Medical Imaging. Na začátku vlastně vůbec žádné vyhodnocování lékařských snímků nebylo k dispozici a muselo se začít s neuronovou sítí, do níž se vložila pouze obecná znalost rozpoznávání obrazu.

 

Cloud umožní personalizovanou léčbu rakoviny

 

Dalším zajímavým zdravotnickým projektem Intelu je projekt Collaborative Cancer Cloud, který byl představen na loňské konferenci Intel Developer Forum. Jeho cílem je zlepšit diagnózu rakoviny. Jedná se o analytickou platformu, která umožňuje sdílet klinická i genetická data pacientů. Cílem je na základě této platformy vyvinout metody personalizované medicíny, kdy se léčba bude přizpůsobovat individuálním genetickým (i jiným) rozdílům. Platforma je samozřejmě zabezpečená a navržená tak, aby na jednu stranu bylo možné zpracovávat big data, na druhé straně si ale zapojené organizace nad „svými daty“ dále udržovaly kontrolu. První výsledky by měl projekt poskytnout již v roce 2020. Více jsme o tom projektu psali v článku Díky novému cloudu bude v roce 2020 možné stanovit přesnou diagnózu rakoviny během jednoho dne

 

Robot pro seniory

 

A aktivity Intelu v oblasti medicíny do třetice: v Číně spolu s místní společností Meridian Medical Network do fáze ostrých testů dospěl projekt robota, který bude fungovat jako domácí lékař. Intel zde má na starosti především vlastní hardware a software (procesory Intel Core, platforma Intel Edison, technologie Intel WebRTC), partnerská společnost sběr uživatelských dat a konkrétní aplikace. Jedním z plánovaných uplatnění tohoto robota je péče o seniory; populace stárne nejen v Číně, ale i v celém rozvinutém světě.

 

co vlastně v této fázi robot umí? Jeho součástí je technologie Intel RealSense, která umožňuje interakci mezi počítačem a člověkem. Robot má k dispozici navigační technologii, dokáže rozpoznávat lidský hlas a s uživatelem přirozeně komunikovat, díky mobilním čidlům a strojovému vidění zvládá samostatný pohyb v prostředí pacienta. Disponuje i dalšími kognitivními funkcemi, sleduje uživatele pomocí kamery, v případě potřeby je schopen situaci konzultovat s odborníky nebo přivolat pomoc. Jedná se přitom o otevřené řešení, kdy na stávající referenční platformu lze nasazovat i další aplikace.