Τα νεότερα δεδομένα σχετικά με το πώς η Τεχνητή Νοημοσύνη ενσωματώνεται υπεύθυνα και ανθρωποκεντρικά στη φροντίδα υγείας παρουσιάστηκαν στο 21ο Διεθνές Συνέδριο Βιοϊατρικής Απεικόνισης. Για τις σημαντικές αυτές προοπτικές μιλά η Κωνσταντίνα Νικήτα, Καθηγήτρια ΕΜΠ
–Το 21ο Διεθνές Συνέδριο Βιοϊατρικής Απεικόνισης (ISBI 2024) του Ινστιτούτου Ηλεκτρολόγων και Ηλεκτρονικών Μηχανικών, φέτος κατέρριψε ρεκόρ συμμετοχής επιστημόνων από όλο τον κόσμο. Ποια ήταν η θεματολογία της πρωτοποριακής αυτής διοργάνωσης;
Το ISBI 2024 αναδείχθηκε κατά γενική ομολογία, στην πιο ζωντανή και πρωτοποριακή διοργάνωση στην υπερεικοσαετή ιστορία του συνεδρίου. Χάρη στην εξαιρετική ανταπόκριση διακεκριμένων συμμετεχόντων, κατάφερε να σκιαγραφήσει τις εντυπωσιακές εξελίξεις στην έρευνα και την καινοτομία στον τομέα της βιοϊατρικής απεικόνισης και της τεχνητής νοημοσύνης (ΤΝ) , αποτυπώνοντας την πραγματική διάσταση της επιστήμης, πέρα από το τρέχον κύμα ενθουσιασμού, και χαρτογραφώντας το μέλλον με τον πιο έγκυρο τρόπο.
Eστιάστηκε στις εξελίξεις στην ιατρική απεικόνιση στη νέα εποχή της τεχνητής νοημοσύνης (TN) καθώς και στο ρόλο τους για την προαγωγή της εξατομικευμένης ιατρικής και της ιατρικής ακριβείας.
Πως μπορεί η Τεχνητή Νοημοσύνη να αξιοποιηθεί στην υγεία στην βελτίωση της ακρίβειας της διάγνωσης και στη διαμόρφωση στοχευμένων θεραπειών; Σε ποιες ασθένειες αναμένεται να έχει εφαρμογή;
H ΤΝ έχει την ικανότητα να συνδέει πληροφορίες που προκύπτουν από την παρακολούθηση της ανθρώπινης βιολογίας σε όλες τις χωρικές κλίμακες, από το επίπεδο του οργάνου και του ιστού έως το κυτταρικό και το μοριακό επίπεδο.
Ο συνδυασμός των διαφορετικών επιπέδων πληροφορίας καθιστά εφικτή την αναγνώριση περίπλοκων προτύπων και συσχετίσεων που δε θα μπορούσε να αντιληφθεί ακόμη και ο πιο αφοσιωμένος βιοπαθολόγος ή ακτινολόγος, επιτρέποντάς μας να κατανοήσουμε και να ενσωματώσουμε τη νέα γνώση με τη βασική επιστήμη σε ένα κλινικό πλαίσιο.
Στο πλαίσιο του συνεδρίου συζητήθηκε το πεδίο εφαρμογής της νέας αυτής τεχνολογίας στις απεικονιστικές και υπολογιστικές μεθοδολογίες που είναι κατάλληλες για την επίλυση κλινικά και βιολογικά σημαντικών προβλημάτων, με επίκεντρο τον καρκίνο καθώς και τις νευροεκφυλιστικές και νευροψυχιατρικές ασθένειες.
Δόθηκε έμφαση στη σημασία καθορισμού κατάλληλων πλαισίων ένταξης της έρευνας στη ροή της κλινικής εργασίας και στην εφαρμογή της ΤΝ σε απεικονιστικά δεδομένα από διαφορετικές κλίμακες για την αναγνώριση πολύπλοκων προτύπων με στόχο τον καλύτερο προσδιορισμό της νόσου και την υποστήριξη της διαδικασίας πρόγνωσης.
Επίσης συζητήθηκε ο σημαντικός ρόλος της ΤΝ στην ανάπτυξη νευροαπεικονιστικών μεθόδων για την πρόβλεψη της κλινικής έκβασης στη νόσο Alzheimer, την κατάθλιψη και την ψύχωση.
-Ποια είναι η εφαρμογή της στο πεδίο του καρκίνου;
Υπάρχουν πολλές προκλήσεις και ευκαιρίες. Για παράδειγμα σύγχρονα συστήματα ΑΙ ενσωματώνουν πλήθος, γενετικών, κυτταρικών και μοριακών παραμέτρων και επιτρέπουν μέσα από μια απλή βιοψία να εξαχθούν συμπεράσματα σχετικά με την εξέλιξη της πορείας της νόσου, την επιλογή κατάλληλης θεραπείας και την ανταπόκριση του ασθενούς σε αυτήν, αποτρέποντας την τοξικότητα των χημειοθεραπειών σε ασθενείς που δεν τις έχουν ανάγκη
-Ποιες είναι οι ασφαλιστικές δικλείδες για τη σωστή χρήση της ΤΝ στην υγεία και την ασφάλεια των δεδομένων;
Έχει μεγάλη σημασία η υπεύθυνη και ανθρωποκεντρική ενσωμάτωση των τεχνολογιών ΤΝ στη φροντίδα υγείας για να διασφαλιστεί η ασφάλεια των δεδομένων και η αμεροληψία, η δικαιοσύνη και η ευρωστία των μοντέλων ΤΝ. Παρά την πληθώρα συζητήσεων σχετικά με την ανάγκη ερμηνείας των αποφάσεων των μοντέλων, η ερμηνευσιμότητα αποτελεί μια επιθυμητή αλλά όχι αναγκαία ούτε και ικανή ιδιότητα για την ασφάλεια των συστημάτων ΤΝ, τα οποία αξιολογούνται σαν διαγνωστικά ή θεραπευτικά εργαλεία, δηλαδή σε κλινικά περιβάλλοντα και μέσα από ενδελεχείς τυχαιοποιημένες διαδικασίες δοκιμών ώστε να αποδειχθεί η χρησιμότητα και η ασφάλειά τους.
Η μετάφραση των ερευνητικών ευρημάτων σε χρήσιμα προϊόντα για την κλινική πράξη παραμένει ζητούμενο, υπογραμμίζοντας την ανάγκη συνεργασίας μεταξύ διαφορετικών επιστημονικών πεδίων για την υιοθέτηση των συστημάτων ΤΝ στην κλινική πράξη.
-Πώς μπορεί να αξιοποιηθεί η ΤΝ στη βελτίωση της αποτελεσματικότητας των φαρμάκων;
Πρόκειται να παίξει καθοριστικό ρόλο καθώς μέχρι το 2050 εκτιμάται ότι θα αξιοποιείται στην ανάπτυξη του 50% των νέων φαρμάκων. Η ΤΝ αναμένεται να συμβάλει στο σχεδιασμό φαρμάκων που θα χαρακτηρίζονται από υψηλή αποτελεσματικότητα και χαμηλότερη τοξικότητα μέσα από την αξιοποίηση πληθώρας δεδομένων.
Ρόλο κλειδί θα διαδραματίσει η παραγωγική ΤΝ με την ικανότητά της να συνδυάζει τα διαθέσιμα δομημένα και μη δομημένα δεδομένα προς τη σύνθεση κατάλληλων μοριακών δομών.
Με ποιες προϋποθέσεις μπορεί να γίνει η μετάφραση της έρευνας ΤΝ στην κλινική πρακτική;
Έχει σημασία ο καθορισμός κατάλληλων πλαισίων ένταξης της έρευνας στη ροή της κλινικής εργασίας και στην εφαρμογή της ΤΝ σε απεικονιστικά δεδομένα από διαφορετικές κλίμακες για την αναγνώριση πολύπλοκων προτύπων με στόχο τον καλύτερο προσδιορισμό της νόσου και την υποστήριξη της διαδικασίας πρόγνωσης.
Μεγάλη είναι και η σημασία διαμοιρασμού και επιμέλειας των δεδομένων και της παραγωγικής ΤΝ ως μοχλού καινοτομίας. Στο πλαίσιο αυτό, ο ρόλος των επαγγελματιών υγείας στην ευθυγράμμιση της προηγμένης έρευνας στον τομέα της ιατρικής απεικόνισης και της ΤΝ με τις κλινικές ανάγκες αποκτά ιδιαίτερη σημασία.
Επιπλέον, η συμβολή στοχευμένων επενδύσεων και κατάλληλων ρυθμιστικών πλαισίων θα είναι καθοριστική για την επιτυχή υιοθέτηση της ΤΝ, με στόχο τη μετάβαση από τα πρωτότυπα ερευνητικά αποτελέσματα σε εμπορικά προϊόντα και υπηρεσίες.