Kiedy i co zmieni w tej dziedzinie sztuczna inteligencja?
Czy wszystkie nowości przynoszą postęp?

Rozmowa z prof. dr hab. med. Michałem F. Kamińskim
Kierownikiem Pracowni Endoskopii Kliniki Gastroenterologii Onkologicznej
Narodowego Instytutu Onkologii w Warszawie

Panie Profesorze dziękuję, że znalazł Pan dla nas czas w tym niezwykle intensywnym okresie. Uczestnictwo w Warsaw Life Endoscopy niemal automatycznie nasuwa pytania o dalsze kierunki rozwoju endoskopii. Proszę nam na początek opowiedzieć, na jakim etapie są prace zmierzające do stworzenia narzędzi cyfrowych interpretujących obrazy endoskopowe?

Myślę, że jesteśmy na początku drogi, co nie oznacza, że nie ma implementacji klinicznej. Dzieje się tak, ponieważ w pierwszej kolejności zajęto się kwestiami, które są najprostsze z punktu widzenia technologicznego. Służą przede wszystkim do pomagania w wykrywaniu zmian w jelicie grubym. Co oznacza, że sztuczna inteligencja analizuje obraz z kolonoskopii i sygnalizuje w postaci zielonej ramki, tudzież dźwięku, że w jakiejś części obrazu, który jest na ekranie, może się znajdować polip, czy zmiana, która powinna zwrócić naszą uwagę. To jest jeden element, który już jest dostępny.

Drugi element, to jest kwestia różnicowania zmian. Przyglądamy się miejscu, które nas interesuje i system podpowiada nam, czy ta zmiana jest łagodna albo jest zmianą prawdopodobnie przednowotworową. To jest pomoc bardzo ogólna i jest już dostępna. W mojej opinii rewolucja związana ze sztuczną inteligencją będzie sięgała znacznie dalej.

Jak to jest przyjmowane przez lekarzy?

W tej chwili jesteśmy na etapie konfrontacji sztucznej inteligencji z dumą lekarską. To znaczy lekarze uważają, że radzą sobie znakomicie w wykrywaniu i różnicowaniu zmian i pytają, dlaczego sztuczna inteligencja miałaby im w czymś pomagać. Dlatego teraz te narzędzia są mniej akceptowalne przez środowisko. Oczywiście nie wszędzie ­tak jest.

Natomiast w przyszłości na pewno pojawią się takie funkcje AI, które będą dużo lepiej przyjmowane i w mojej opinii bardzo szybko spowodują jej implementację.

Co konkretnie ma Pan na myśli?

Są dwie funkcje, które będą przełomowe. Pierwsza będzie dotyczyła ułatwienia pracy lekarza poprzez automatyczne tworzenie opisu oraz wniosków na podstawie raportu, jaki system otrzyma.

Drugi „przełom” dotyczyć będzie punktu widzenia organizatorów opieki zdrowotnej. To będzie element, dzięki któremu sztuczna inteligencja pozwoli na mierzenie wskaźników jakości pracy lekarza.

Dlaczego?

Teraz wszędzie na świecie są one problemem i wymagają dość dużego nakładu pracy, nie dzieją się spontanicznie i nie w łatwy sposób.

Jak taki nadzór będzie realizowany w przyszłości?

Po zalogowaniu danego lekarza, AI może mierzyć w czasie rzeczywistym i dawać informację zwrotną lekarzowi, jak wygląda jego profesjonalizm. Może to odnosić się do okresu np. tygodnia, miesiąca, czy ostatniego roku i informować go na bieżąco. Będzie robić to jakby mimochodem analizując obraz, który ma do dyspozycji.
Będzie wiedziała, w jakim odsetku udało się dotrzeć do kątnicy, w jakim odsetku udało się znaleźć zmiany przednowotworowe itd. To jest ważne z punktu widzenia organizatorów opieki zdrowotnej, ponieważ pozwoli poprawiać jakość pracy lekarzy, czyli będzie interesowało menedżerów i kierowników ośrodków endoskopowych. To będzie, moim zdaniem, drugi, bardzo duży przełom.

Co jeszcze się wydarzy?

Dąży się już teraz do bardzo dużej digitalizacji danych medycznych powiązanych również z endoskopią. Dlatego wydaje się bardzo możliwe, że sztuczna inteligencja będzie pomagała również przygotować wstępne dane o pacjencie, bo będzie miała dostęp do jego historii choroby w chmurze.

Kiedy to się stanie?

Już zaczynamy mówić o takich rzeczach. Wiem, że część producentów pracuje nad takimi rozwiązaniami. Będziemy z góry wiedzieli, że u tego pacjenta musimy zwrócić większą uwagę na jakiś konkretny aspekt.

Czy dopuszcza Pan jednak inny bieg zdarzeń?

Gdy ktoś jest czymś podekscytowany, to myśli, że z pewnością to się wydarzy. Ja jednak zawsze zachowuję pewną dozę sceptycyzmu.

Zastanawiam się, czy nowe narzędzie będzie w stanie nam pomóc w podjęciu odpowiedniej decyzji o sposobie leczenia albo pomoże w jakiś sposób je korygować w czasie endoskopii.

Na przykład, czy będzie w stanie zróżnicować i powiedzieć „to jest już zmiana nowotworowa”, albo „to jest zmiana do leczenia chirurgicznego”, albo „to jest zmiana nowotworowa, ale nadaje się do leczenia endoskopowego”. Mówię o pomocy w podejmowaniu decyzji w czasie rzeczywistym.

A inne możliwe oczekiwania?

Nadzieje są takie, żeby podpowiedzi były już w czasie leczenia endoskopowego, gdy wykonujemy bardziej zaawansowane zabiegi resekcyjne. Chodzi o to, żeby analizując obraz spośród różnych propozycji system pokazywał nam najlepszą opcję. Miejsce, gdzie linia cięcia powinna przebiegać. Albo, aby ostrzegał nas o przebiegających naczyniach, czyli pomagał nam w kwestiach stricte związanych z leczeniem. Tu jestem optymistą. To powinno się udać.

Czy widzi Pan Profesor w tym korzyści dla podnoszenia kwalifikacji?

Eksperci potrafią określić na podstawie obrazu endoskopowego, gdzie ciąć. Osiągnięcie tej kompetencji wymaga dość dużej praktyki, nie jest łatwe.

Sądzę, że może nastąpić spory postęp dzięki temu, że osoby, które są mniej doświadczone będą mogły dzięki takim narzędziom i ich podpowiedziom szybciej doszlusować do poziomu ekspertów.

Czy AI w czymś Pana zawiodła?

Rzeczą, którą jestem jak na razie zawiedziony, bo rzeczywiście nie jest to tylko zachwyt, jest to, że teraz ma ona swoje spore ograniczenia.

Czyli?

Obecnie jednym z ograniczeń AI jest, że nigdy nie jest lepsza niż eksperci, którzy ją uczyli.

Ona nie ma jeszcze możliwości uczenia się sama na dużych bazach danych, żeby przerosła umiejętnościami ekspertów. Życzyłbym sobie, żeby tak było, dlatego że my też dość często się mylimy i chcielibyśmy mieć pomoc, żeby właściwie dodawała coś do obecnej najlepszej możliwej praktyki. Chciałoby się, żeby ona troszkę poprawiła jakość diagnostyki, czy leczenia względem tego, co oferują eksperci.

Może wróćmy do korzyści…

Gdy przesuwamy się do górnego odcinka przewodu pokarmowego, to tutaj wydaje mi się, że potencjalnie AI może z czasem dość dużo zmienić. Zwłaszcza jeżeli chodzi o wczesne wykrywanie raka żołądka, ale też przełyku. Lekarze mają z tym dużo większe problemy niż z wykrywaniem zmian w jelicie grubym. Zmiany w górnym odcinku są mniej ewidentne endoskopowo, bardziej zwiewne i trudne i tu liczymy na to, że sztuczna inteligencja nam pomoże.

Czy publikowane doniesienia, w których czytamy o wynikach różnych zespołów badawczych to de facto wyścig o dominację w przyszłości, czyli o to, która technologia stanie się standardem?

Wydaje mi się, że to jest wyścig o dominację. Oczywiście uzyskanie podobnych efektów pewnie będzie oczekiwane, co wymaga regulacji prawnych. Inaczej to się samo z siebie nie wydarzy. Unia Europejska, czy inne instytucje regulacyjne, musiałyby coś takiego narzucić, bo w tej chwili każdy z tych systemów jest taką czarną skrzynką, więc nie wiemy i w jaki sposób i czego został nauczony, jak działa i tak dalej.

Czy to jedyna ścieżka?

Istnieją oczywiście oddolne inicjatywy.

Na Uniwersytecie w Würzburgu w Niemczech zdecydowano się na stworzenie takiego systemu sztucznej inteligencji, który jest otwarty. Można go sobie ściągnąć, zainstalować na wysokiej jakości komputerze i podłączyć do dowolnego endoskopu.

Patrząc na to, jak otwarte są rynki globalne, które dominują świat, to wydaje mi się, że to samo nastąpi w medycynie i w sztucznej inteligencji.

Jak to mogłoby wyglądać w praktyce?

Wygrają producenci, którzy będą dostarczać swoją wersję sztucznej inteligencji w dobrej cenie oferując jak najwięcej funkcji istotnych w praktyce. Rozwój na tym rynku jest bardzo szybki.

Panie Profesorze, czy takie koncepty jak te, które wychodzą z ośrodka w Cork pokazują już następną erę rozwoju endoskopii, jeśli za pierwszą uznać cyfryzację interpretacji obrazu? Chodzi o to, czy wnikanie jeszcze bardziej w głąb, czyli vascular healing lub barrier healing, czy to jest już nowa era?

Przyznam szczerze, że – to jest oczywiście tylko moja opinia – uważam, że to jest ślepa uliczka. Endomikroskopia zaczęła się bardzo burzliwie rozwijać, gdy byłem na początku swojej pracy. Była bardzo duża ekscytacja, ale ona już zgasła.

Dlaczego?

Z kilku powodów. Po pierwsze dlatego, że takie ustabilizowanie aparatu, żeby uzyskać dobrą głębię obrazów niemal histopatologicznych, czy cytologicznych jest technicznie bardzo trudne. Przecież niełatwo jest nam zrobić dużo mniej wyrafinowane zabiegi, które wymagają mniejszej precyzji. Trudno zatem mówić o przeskanowaniu mikroskopem całej powierzchni zmiany. Bywa, że są nawet 2 cm kwadratowe, które chcemy obejrzeć, żeby precyzyjnie powiedzieć, gdzie i co jest. To jest bardzo trudne, szczególnie, gdy są ruchy oddechowe, ruchy jelit, żołądka. Endoskop przecież też nie zawsze jest stabilny. Trudno oczekiwać, żeby to weszło do powszechnego użycia, mimo że brzmi bardzo atrakcyjnie.

Ja sądziłem, że to pójdzie nawet dalej, że następnym krokiem będzie histopatologia cyfrowa wiążąca się z diagnostyką endoskopową?

Tu jest drugi i trzeci problem z tym związany. Czyli kwestia odpowiedzialności za wynik histopatologiczny. Ta technika wymaga bardzo dużej wiedzy o histopatologii, czy cytologii. Przecież to jest niemal jak dodatkowa gałąź nauki, więc to jest ten drugi problem, a trzeci jest czysto techniczny. Rozbieżności między histopatologami są duże, nawet między ekspertami.

Zatem choć histopatologia jest ciągle uważana za złoty standard, jednak sądzę, że będzie coraz bardziej tracić na znaczeniu w takich zastosowaniach i będzie zastępowana, czy też będzie uzupełniana, różnymi biomarkerami.

Dlaczego?

Biomarkery są dużo bardziej wystandaryzowane. Często ich wartość mierzy maszyna. Pojawiają się coraz nowsze. Jeżeli one będą dobrze skorelowane z przebiegiem klinicznym u pacjentów, to histopatologia będzie coraz mniej oparta o szkiełko, a coraz bardziej o biomarkery.

Panie Profesorze jest szereg doniesień, które mówią o nowej ocenie, o charakterze ciągłym, zmian zapalnych w colitis ulcerosa. Skala Mayo daje de facto ocenę punktową najbardziej nasilonej zmiany zapalnej. Nowe skale oceniają znacznie większą część jelita. Czy to będzie rzeczywiście standard?

Wydaje mi się, że koncepcyjnie jest to dobry kierunek. On pojawia się nie tylko w ocenie colitis ulcerosa, ale również np. w ocenie oczyszczenia jelita, czyli nawet w ocenie dużo prostszych rzeczy.

Te nasze kategorie, które w tej chwili używaliśmy są rzeczywiście bardzo uproszczone. Jednak tutaj odzywa się moja dusza naukowca, że to wymaga sprawdzenia. Powstaje­ pytanie, na ile ta dokładniejsza ocena obrazu będzie się przekładała na konsekwencje kliniczne, czyli w jakim stopniu pozwoli nam rozgraniczyć pacjentów, których przebieg kliniczny będzie inny i czy będzie to lepsze narzędzie niż dotychczasowe skale, które były pomocne i są już zwalidowane.

Panie Profesorze, dziękuję za bardzo inspirujące spotkanie.

_{Rozmawiał redaktor naczelny kwartalnika i portalu IBDinFocus.com dr n. med. Krzysztof Wojciechowski.}

Dalszy ciąg rozmowy ukaże się w następnym wydaniu Dodatku IBDinFocus.com – ENDOSKOPIA I DIAGNOSTYKA

Aby napisać do redakcji, zaloguj się.