Luarea deciziilor clinice în oncologie este o provocare și necesită analiza diferitelor tipuri de date – de la imagistica medicală și informații genetice până la dosarele pacienților și ghidurile de tratament. Pentru a sprijini eficient practica medicală, modelele de inteligență artificială trebuie să fie capabile să proceseze date multimodale și să aibă capacități de raționament și rezolvare a problemelor care seamănă cu cele ale oamenilor.
Pentru a construi un agent autonom bazat pe inteligență artificială pentru medicina de precizie, cercetătorii de la Centrul Else Kröner Fresenius (EKFZ) pentru Sănătate Digitală, TU Dresden, au îmbunătățit modelul lingvistic extins GPT-4 cu mai multe instrumente digitale – inclusiv generarea de rapoarte radiologice din RMN și CT, analiza imaginilor medicale, predicția modificărilor genetice direct din lamele de histopatologie și funcții de căutare pe platforme precum PubMed, Google și OncoKB. Pentru a se asigura că deciziile se bazează pe cunoștințele medicale actuale, modelul a avut acces la aproximativ 6.800 de documente compilate din ghidurile oficiale de oncologie și resurse clinice.
Agenți autonomi de inteligență artificială testați cu succes pe cazuri de pacienți simulați și reali
Agentul de inteligență artificială a fost evaluat pe baza a 20 de cazuri simulate de pacienți din lumea reală, utilizând un proces în doi pași: mai întâi, sistemul a selectat instrumente adecvate, apoi a recuperat informații medicale relevante pentru a-și ghida raționamentul. Rezultatele au fost revizuite de experți medicali umani pentru acuratețe, exhaustivitate și citarea corectă a surselor. Agentul de inteligență artificială a ajuns la concluzii clinice corecte în 91% din cazuri și a citat cu acuratețe ghidurile oncologice relevante în peste 75% din răspunsuri. Este important de menționat că utilizarea instrumentelor specializate și a recuperării informațiilor medicale a îmbunătățit semnificativ performanța modelului. Drept urmare, așa-numitele „halucinații” - afirmații aparent plauzibile, dar incorecte - au fost reduse semnificativ.
Sprijin potențial viitor în practica clinică de zi cu zi
Studiul servește ca dovadă a principiului că agenții de inteligență artificială pot fi concepuți pentru a sprijini oncologii în practica clinică de zi cu zi. În ciuda rezultatelor promițătoare, cercetătorii recunosc limitele actuale ale studiului lor. Sistemul a fost testat doar pe un număr mic de cazuri simulate și necesită o validare suplimentară. Lucrările viitoare se vor concentra pe integrarea capacităților conversaționale cu feedback-ul uman - așa-numitele interacțiuni „human-in-the-loop” - și pe asigurarea confidențialității datelor prin implementarea pe servere locale. „Pentru a valorifica pe deplin potențialul agenților de inteligență artificială în viitor, va fi crucial să îi integrăm fără probleme în practica clinică de rutină, cu perturbări minime”, spune prof. Jakob N. Kather, profesor de inteligență artificială clinică la EKFZ pentru sănătate digitală la TU Dresden și oncolog la Spitalul Universitar Carl Gustav Carus din Dresda. „Provocări precum interoperabilitatea cu sistemele existente, respectarea legilor privind confidențialitatea datelor, necesitatea unor procese de aprobare reglementată ca dispozitive medicale și asigurarea responsabilității trebuie încă abordate.”
Pe termen lung, echipa de cercetare preconizează că agenți de inteligență artificială similari ar putea fi adaptați pentru utilizare în alte domenii medicale – cu condiția să fie echipați cu instrumente și date adecvate. „Pentru implementarea cu succes a agenților medicali de inteligență artificială, profesioniștii din domeniul medical trebuie să fie bine instruiți cu privire la modul de colaborare eficientă cu aceste sisteme, menținând în același timp autoritatea deplină asupra luării deciziilor clinice finale”, adaugă prof. Kather. „Acești agenți sunt concepuți pentru a sprijini medicii, dar în niciun caz pentru a-i înlocui.”
Per ansamblu, studiul evidențiază potențialul considerabil al modelelor lingvistice mari atunci când sunt combinate cu instrumente oncologice de precizie și de căutare, stabilind o bază solidă pentru utilizarea viitoare a sistemelor de asistență personalizate bazate pe inteligență artificială în practica clinică.
Despre Centrul Else Kröner Fresenius (EKFZ) pentru Sănătate Digitală
EKFZ pentru Sănătate Digitală de la TU Dresden și Spitalul Universitar Carl Gustav Carus Dresden a fost înființat în septembrie 2019. Acesta primește o finanțare de aproximativ 40 de milioane de euro de la Fundația Else Kröner Fresenius pentru o perioadă de zece ani. Centrul își concentrează activitățile de cercetare pe tehnologii inovatoare, medicale și digitale, aflate în interfața directă cu pacienții. Scopul este de a exploata pe deplin potențialul digitalizării în medicină pentru a îmbunătăți semnificativ și durabil asistența medicală, cercetarea medicală și practica clinică.
