COVID-19 и вештачка интелигенција: заштита здравствених радника и сузбијање ширења вируса
Потврђени случајеви корона вируса 2019 (COVID-19) превазилазе оне тешког акутног респираторног синдрома (SARS) и, у време изласка овог чланка, броје преко 73.435 хиљада потврђених случајева и преко 2000 смртних случајева на глобалном нивоу, од којих је већина у Кини. Поређења ради, SARS је усмртио 774 човека 2003., опет махом у Кини, епицентру оба избијања вируса. И COVID-19 и SARS шире се преко континената, шире заразу и на животиње и на људе, притом имајући сличну механику продирања и инфекције ћелије. У пракси, тактички одговор на COVID-19 сличан је оном на SARS, с једном великом разликом: за 17 година од избијања SARS-а појавио се моћан нови алат који би потенцијално могао да послужи у држању вируса у разумним оквирима – вештачка интелигенција (ВИ).
Мало ко би спорио да ВИ мења парадигму здравствене заштите, те и да би могло бити вредности у примени ВИ на тренутно избијање COVID-19. Ову примену је на ефикасан начин спровела канадска компанија Блу Дот (Blue Dot) и као таква поменута је у својству прве организације која је обелоданила вест о епидемији крајем децембра. Разне друге примене ВИ које су се појавиле као одговор на тренутну епидемију укључују BenevolentAI и Империјални колеџ Лондон (Imperial College London), који су изнели информацију да лек одобрен за реуматоидни артритис, барицитиниб, може бити ефективан против овог вируса. Инсилико Медисин (Insilico Medicine) са седиштем у Хонг Конгу је скоро објавила да су њени ВИ алгоритми дизајнирали шест нових молекула који могу стопирати размножавање вируса.
Али до које мере је ВИ заиста на нивоу са кога може да понуди ефикасне увиде и решења на време, истовремено на скали довољно великој да помогне у заустављању тренутне епидемије?
Као извршни директор кластера заразних болести СЗО, Дејвид Хејман (David Heymann) био је предводник међународног одговра на SARS. Он објашњава да је и са и без ВИ потребно неколико кључних фактора да би се на успешан начин одговорило на избијање нове инфекције. Ови фактори укључују разумевање преносивости и ризичне друштвене групе; утврђивање природног тока инфекције, укључујући период инкубације и стопу смртности; идентификовање и особине организма изазивача; и, у неким случајевима, епидемиолошко моделовање да би се предложила ефикасна превенција и мере конторле. Ове информације могу се прикупити од оних који раде у местима избијања инфекције и који су виртуелно повезани са СЗО. Дата стратегија радила је за SARS и поново је главни извор информација за COVID-19, наглашава Хејман.
Колективно, ови подаци могу се користити за припрему и тренирање ВИ апликације за њен задатак. „У овом тренутку не можемо да заменимо људски мозак, ни епидемиолога, ни виролога, ничим што може да анализира и брзо уради шта треба у наступању епидемије. Још увек остаје да се ВИ испуни информацијама из студија и повеже са догађајима током избијања вируса.“, Хејман истиче.
Заузимајући умерен став по питању места ВИ у тренутном армаментаријуму[1] доступном као одговор на COVID-19, Хејман додаје: „Пратећи друштвене мреже, најважније вести (newsfeed) и систем продавања авио карата, на пример, можемо да видимо има ли нечега што није у реду и чему треба посветити даље истраживање. Све ове ствари заједно су доста важне.“ Ипак, Хејман упозорава да подаци потребни ВИ у овој епидемији „неће нужно доћи из Кине, јер она није успела да скупи потребне податке због нереда и панике. Вирус се проширио на још 24 земље и ове земље су успоставиле прилино добре системе праћења контаката и изолације пацијената. Одавде ће долазити наше информације.“
Питер Хотез (Peter Hotez) са Бејлор медицинског колеџа (Baylor College of Medicine) у Хјустону указује да ВИ може да дâ велики допринос тренутној епидемији, као и да се користи за предвиђање утицаја смене годишњих доба на ширење COVID-19. „Историјски, на северној хемисфери корона вируси који нападају горње дисајне органе врхуне у зимским месецима и онда опадају. ВИ би могла да помогне у предвиђању на који начин би топлије време, попут оног априла и маја, могло да има повољан ефекат против ширења вируса.“
Оваква примена могла би да помогне да се стабилизује финансијско тржиште у Азији. „Људи мисле да долази апокалипса, али став да ће се ова епидемија знатно стишати како крећемо дубље у пролеће може пружити некакву сигурност и ВИ може да одигра улогу овде.“, запажа Хотез.
Попут Хејмана, Хотез такође напомиње да је за ефикасност ВИ неопходан висококвалитетан инпут података и без дилеме каже да је у питању метода: „ђубре се убаци, ђубре се избаци“. Описујући пређашњи посао прикупљања за болест релевантних података у подсахарској Африци, он истиче да постоје „крофна-рупе“ области са мало или без података, које нису настале због одсуства болести, већ зато што тамо нема надзора. Исто важи и за COVID-19. „Има летова за Африку, од Кине до Етиопије, на пример, и ко зна шта се тамо дешава.“ Проглашавајући ситуацију претњом по јавно здравље, генерални директор СЗО, Тедрос Аданом Гебрејесус (Tedros Adhanom Ghebreyesus) осврнуо се на утицај болести на мање развијене земље. „... Ми не знамо колико штете би вирус могао да нанесе када би се проширио на земљу са слабијим здравственим системом.“
Мориц Кремер (Moritz Kraemer), просторни епидемиолог са Универзитета Оксфорд, укључен је у праћење ширења COVID-19, као што је представљено на платформи Healthmap, која визуелно показује глобалну епидемију узимајући у обзир локацију, време и узрочника болести. „У подсахарској Африци наш модел предвидео је да ће главне тачке уласка болести бити у Јужној Африци, Етиопији и Нигерији, што су центри са високом популациком. Али зависи где у Кини је болест фокусирана, јер број летова до одређених делова Африке варира спрам кинеског града.“
„У већини примена ВИ, разматрамо главно питање и трагамо за најбољим подацима доступним да одговоре на њега.“, каже Кремер. Један од више токова података релевантних за ширење патогена је прецизно извештавање о случајевима COVID-19. Кремер једном дневно прима новости о овоме и два пута дневно извештаје влада, који заједно чине датасетове о томе колико случајева постоје на некој одређеној локацији (пр.град Вухан). „Ово је основа за нас...
Пре Кинеске Нове године пратили смо колико људи дневно напусти Вухан и ови подаци долазе од алата за претраживање, укључујући Баиду (Baidu). WeChat, платформа за поруке, друштвена мрежа и апликација за плаћање, даје податке о кретању по Вухану. Модели машинског учења користе ове податке да предвиде највероватнију следећу локацију за избијање новог корона вируса, што онда омогућава информације о томе где и како спроводити граничну контролу.“ Студија Каијуна Суна (Kaiyuan Sun) и његових колега објављена данас у Лансет дигитал хелт (Lanset digital health) сведочи о снажној потпоти која долази из праћења вести и друштвених мрежа не би ли се реконструисала прогресија ширења болести и обезбедили детаљни подаци о пацијентима у контексту здравственог ванредног стања.
Не само да је Кина централна за ширење заразе, већ она игра и велику улогу у коришћењу ВИ не би ли се обуздало ширење COVID-19. Infervision, ВИ компанија из Пекинга користи алгоритам не би ли уочила COVID-19 на снимцима плућа која се разликују од осталих респираторних инфекција.
Велислава Петрова је виролог на Универзитету Кембриџ и тренутно ради на UNAIDS у Женеви на најновијим и најефикаснијим применама ВИ. „Трудимо се да пронађемо најодрживији начин за контролу утицаја новог корона вируса, да не бисмо морали да затварамо границе, прекидамо послове и томе слично.“
Петрова наглашава да Infervision-ова ВИ минимизује оптерећења која настају услед ових процеса, тако што убрзава дијагностификовање и праћење COVID-19. „Што се више скенирања уради алгоритам више учи и побољшава прецизност заједно са вирусом.“
„Вредност ВИ ступа на сцену смањивањем оптерећења лекара у сценарију као што је избијање COVID-19.“, објашњава Петрова.
Осврћући се на раст забринутости у тренутној епидемији због инфицирања здравствених радника, Куан Чен (Kuan Chen), оснивач Infervision-а, истиче да примена њихове ВИ може помоћи у заштити особља. Смрт лекара Ли Венлијанга (Li Wenliang) 7.фебруара 2020. кога су кинеске власти укориле јер је упозоравао на вирус истиче ту неприлику лекара који се налазе у првим борбеним редовима.
Чен примећује да чланак у ЈАМА-и износи да пренос болести с човека на чивека унутар болница износи 41% свих случајева у студији пацијената у Жонгнан (Zhongnan) болници при Вухан универзитету. „Такође знамо да је потврђено да је више од 1000 радника болничког особља у Вухану заражено.“
Управо овде Infervision-ова ВИ би могла помоћи. ВИ је дизајнирана тако да на основу снимка плића брзо детектује лезије ог могуће пнеумоније настале инфекцијом корона вирусом, мерећи њихову запремину, облик и густину, као и да упореди више плућних лезија на основу слике. „Све ово омогућава квантитазивни извештај на основу кога доктори могу донети брзе одлуке. „Док је за ручно читање снимка потребно око 15 минута, ВИ може да заврши обраду слике за 10 секунди.“ Примена ове технологије у случају COVID-19 још увек није објављена у рецензираном часопису.
Чен додаје да је у Вухану, где је превише случајева за тестирање и PCR[2] дијагностика захтева исувише времена (некада и преко недељу дана), читање снимака помоћу ВИ могло би да послужи као сурогат за лекаре онда када је потребно брзо реаговање. „Лекари више не морају да се упуштају у дуг процес ручног ишчитавања слика једне по једе не би ли идентификовали случајеве високог ризика, док они вероватно позитивни на корона вирус чекају по болници, тиме представљајући велику претњу за инфицирање других пацијената и болничког особља.“
Још увек је рано рећи да ли – и у којој мери – ће ВИ имати утицаја на епидемију COVID-19. Број потврђених и смртних случајева расте на дневном нивоу и тиме и прилив података. Једна ствар је сигурна, „ВИ је релевантна за ову епидемију и у будућности ће то још више бити.“, каже Мориц. Хејман је нешто конзервативнији и примећује да је „ВИ један део коначног разумевања“. Време ће показати.
Беки МекКал (Becky McCall) је биолог и тренутно докторанд из области јавног здравља и комуникација. Ради као новинар који се бави темама информатике у служби здравства.
објављено 20.фебруара 2020. на The Lancet Digital Health
превод: Анђелија Милић
[1] Лекови и опрема на располагању за лечење.
[2] https://sh.wikipedia.org/wiki/Polimerazna_lančana_reakcija
Коментари
Филозофски факултет у Нишу задржава право избора коментара који ће бити објављени, као и право скраћивања коментара.
Коментаре који садрже говор мржње, псовке и увреде, као и било који други вид непримерених или коментара који се директно не односе на чланак који коментаришете, не објављујемо.
Задржавамо право да коментаре којима скрећете пажњу на словне грешке, техничке и друге пропусте, као и коментаре који се односе на уређивачку политику не објавимо, али такви коментари су доступни за увид администраторима и уредницима, и на њима се захваљујемо.
ЗАКОН О ЈАВНОМ ИНФОРМИСАЊУ, члан 38: Забрањено је објављивање идеја, информација и мишљења којима се подстиче дискриминација, мржња или насиље против лица или групе лица због њиховог припадања или неприпадања некој раси, вери, нацији, етничкој групи, полу или због њихове сексуалне опредељености, без обзира на то да ли је објављивањем учињено кривично дело.
Мишљења изнесена у објављеним коментарима представљају приватне ставове њихових аутора и не представљају званичне ставове Филозофског факултета у Нишу ни аутора чланка.
Слањем коментара потврђујете да сте сагласни са правилима коришћења.
Повезане теме
