Конвергенция: три типа автоматизации, изменившие онкохирургию

Мы обсудили, как видоизменяется работа при использовании каждого типа автоматизации. При этом конвергенция означает, что все три ее упомянутые разновидности действуют параллельно. Кроме того, автоматизация редко сводится к переосмыслению деятельности лишь какой-то одной категории сотрудников. Трансформация одного вида работ открывает возможности для изменений других производственных процессов, более того – она требует этих изменений. Таким образом, для оптимального проведения автоматизации нам придется перестроить деятельность самых разных специалистов и целых команд в комплексе.

Работа команды медиков в современной онкохирургии – яркий пример конвергенции всех трех видов автоматики, видоизменяющей трудовые задачи целого ряда специалистов. Стратегические цели, которых пытались достичь клиники с помощью автоматизации, были весьма серьезны: сократить время выздоровления пациентов, уменьшить число дней, которые они проводят в стационаре, снизить количество диагностических и хирургических ошибок. Однако для успешного их достижения требовалось оптимизировать автоматику для каждой отдельной задачи и пересмотреть содержание работы сотрудников.

Автор опубликованной в журнале Fortune статьи рисует крайне соблазнительный образ роботохирургии, способный захватить воображение пациентов и врачей, заставив руководство клиник раскошелиться на миллионы долларов:

«Хирургическая роботизированная система da Vinci Xi состоит из центральной консоли и подвижных механических “рук”, покрытых пластиком. Сложно сказать, кто в большей степени отвечает за операцию. Робот-хирург оперирует тремя отдельными взаимозаменяемыми компонентами, способными резать, сдвигать, сжимать, прижигать человеческую плоть и проводить с нею иные манипуляции. Кроме того, в распоряжении робота имеется подвижная камера высокого разрешения, с просто фантастической четкостью освещающая “пейзажи” внутри человеческого организма в формате 3D. Камера, позволяющая заглянуть внутрь человека, – это серьезное преимущество, которое, по словам доктора Салливана, существенно изменило процесс проведения операций, позволив сделать их минимально инвазивными: ведь теперь врачу для удаления органа или взятия образцов тканей не надо располосовывать пациента.

Доктор Салливан подходит к консоли с левой стороны от робота и садится перед видоискателем, словно бы попавшим сюда из футуристического мира какой-нибудь компьютерной игры. Он вдевает большой и средний пальцы в две пары колец на подвижных конечностях робота. На полу консоли располагаются педали для ног, действующие по принципу автомобильного сцепления. С помощью рук и ног доктор Салливан будет управлять четырьмя инструментами внутри тела пациента, периодически переключая внимание с “рук” робота, вооруженных хирургическим инструментарием, на изображение с эндоскопической 3D-камеры»[24].

Однако миллионные инвестиции в робототехнику, передовые технологии и искусственный интеллект окупятся лишь в том случае, если руководство клиники сумеет видоизменить содержание деятельности своих сотрудников. Как правило, работа онколога включает следующие задачи:

• знакомство с информацией о пациенте;

• диагностирование рака;

• оценка ситуации и выбор стратегии лечения;

• проведение соответствующего лечения;

• координация лечения внутри команды специалистов;

• контроль состояния пациента после операции, уход и консультирование.

Роботизированная автоматизация процессов, познавательная автоматика и социальные роботы способны трансформировать каждую из этих задач.

Знакомство с информацией о пациенте

Роботизированная автоматическая система способна объединить информацию о пациенте, находящуюся в разных местах. Она соберет воедино историю болезни, сведения о биомаркерах, образе жизни, уже проведенном лечении и многое другое, обеспечив врача сведениями с такой полнотой, которая ранее была недоступна. Новые данные о пациенте будут вноситься в систему по мере появления, превращая статичную информацию в динамичную картину состояния больного.

Диагностирование рака

Роботизированные автоматические системы не обладают собственным интеллектом. Однако при объединении с познавательной автоматикой, способной к обработке естественных языков, такая система будет в состоянии самостоятельно знакомиться с собранными данными о пациенте. Она сможет сравнивать его конкретный случай с тысячами других и рассчитывать вероятность возникновения рака.

Watson for Oncology (WFO) – познавательная автоматизированная платформа от компании IBM. Она способна диагностировать злокачественную опухоль с точностью 90 %, тогда как врачи-онкологи в среднем успешно справляются с этим лишь в 50 % случаев[25]. В памяти системы хранится более 600 000 медицинских заключений, свыше 2 млн страниц медицинских журналов, 2 млн историй болезней различных пациентов. Совокупные знания WFO намного превышают человеческие возможности. По оценкам специалистов Мемориального онкологического центра имени Слоуна – Кеттеринга, данные, полученные путем практических исследований, составляют лишь 20 % от информации, используемой врачом для постановки диагноза и выбора лечения. Онкологам пришлось бы тратить как минимум 160 часов в неделю только на чтение специальных журналов, чтобы узнавать о новшествах медицины по мере появления информации о них. Система WFO гораздо быстрее и точнее усваивает огромные массивы новой информации, появляющейся в данной сфере, и использует ее для изменения своих алгоритмов.

Оценка ситуации и выбор стратегии лечения

Онкологи должны всесторонне оценить ситуацию и выбрать оптимальную стратегию лечения, опираясь на современные методики и рекомендации. Может ли автоматика помочь врачу в данном вопросе? В ходе двойных слепых исследований, проводившихся при лечении рака молочной железы, легких и толстой кишки, система WFO выдала практически те же рекомендации, что и целый консилиум онкологов[26]. Каким образом удается этого достичь? Дело в том, что WFO отбирает и оценивает большие объемы структурированной и неструктурированной информации из медицинских документов и историй болезни, используя свои способности к обработке естественных языков и машинному обучению, чтобы сделать выбор между альтернативными методиками лечения. Примерно 90 % рекомендаций системы совпали с теми, которые дал консилиум из 15 онкологов. Изначально врачам требовалось около 20 минут, чтобы проанализировать информацию и составить заключение. Практикуясь по ходу эксперимента, они сумели снизить это время до 12 минут. Что же касается WFO, то у нее на это уходило около 40 секунд.

По мере того как искусственный интеллект расширяет свои возможности, работа онкологов видоизменяется. Техника берет на себя оценку типичных случаев, а на долю врачей остаются лишь необычные и трудные пациенты.

Проведение соответствующего лечения

Отрывок из статьи, посвященной роботизированной хирургической системе da Vinci Xi, который мы процитировали выше, показывает, как самые современные роботы могут расширить возможности врачей. Тем не менее операции в большинстве своем по-прежнему проводятся людьми, тогда как «умная техника» нацелена на то, чтобы сделать хирургические вмешательства менее инвазивными. Делая операцию с помощью da Vinci Xi, самого продвинутого на сегодняшний день хирургического робота, врач одновременно контролирует три миниатюрных инструмента сразу в трех механических «руках», что обеспечивает ему максимум свободы движений и точности. Четвертая «рука» робота отвечает за 3D-камеру высокого разрешения, которая помогает человеку проводить операцию. Иными словами, у машины отсутствует иной интеллект, помимо интеллекта хирурга. Она не соответствует описанным выше критериям социального робота, поскольку не обладает искусственным интеллектом и не снабжена сенсорами.

Искусственный интеллект внедряется в хирургию благодаря таким технологическим новшествам, как автономный хирургический робот STAR[27]. Он осуществляет хирургические операции, пользуясь собственным зрением, инструментарием и интеллектом. Уже сейчас качество работы робота STAR выше, чем у хирургов-людей. Создатели запрограммировали его на проведение анастомоза кишечника – резекции фрагмента кишечника и соединения его оставшихся частей. Лишь в 40 % случаев хирургам приходится вмешиваться в ход операции, чтобы дать указания машине.

STAR – отличный пример оптимизации сотрудничества роботов и людей. По мнению исследователей, те 40 % операций, которые потребовали вмешательства человека, – это ключ к переосмыслению работы хирурга, которая будет включать в себя взаимодействие с роботами в стенах операционных. Теперь в задачи хирурга войдет контроль за проведением операций и передача роботу посильных для него задач. Техника станет учиться выполнять стандартные задачи, требующие трудозатрат, позволяя человеку сосредоточиться на сложных и необычных случаях. Таким образом, автоматика расширит и дополнит наши возможности.

Выбор неинвазивных или послеоперационных методов лечения не менее важен, чем определение правильной техники проведения операции. Какую роль здесь способна сыграть автоматизация? Бывает, что пациенты с одной и той же формой рака по-разному реагируют на идентичные методы лечения. Эти различия зачастую можно предугадать, пользуясь информацией о генетической предрасположенности больного. Чтобы назначить наиболее эффективную персональную схему лечения, требуется знать, какие генетические факторы обусловливают ремиссию или, напротив, снижают эффект. Сумеет ли автоматика помочь в этом? Команда исследователей предоставила искусственному интеллекту информацию о клетках и опухолевых тканях женщин, страдающих раком груди. Используя собственные алгоритмы, искусственный интеллект выдал прогноз о том, что у 84 % пациенток удастся достигнуть ремиссии при использовании препарата паклитаксел. Сведения о генетических особенностях также позволили с точностью от 62 до 71 % спрогнозировать реакцию больных на вещество гемцитабин при помощи анализа опухолевых тканей[28].

Координация лечения внутри команды специалистов

Для выхаживания пациентов чрезвычайно важно осуществлять координирование лечения внутри команды задействованных в процессе специалистов. Компьютерные системы могут обеспечить бесперебойный доступ к необходимой информации и помочь организовать взаимодействие лечащего врача с другими вовлеченными в процесс врачами, а роботизированная автоматика способна взять на себя целый ряд функций, связанных с интеграцией данных из разных источников. При этом главной ценностью, полученной в результате этих действий, будет новое качество взаимодействия медиков. Иначе говоря, задача заключается в том, чтобы дать возможность специалистам переключиться со сбора, обработки и обсуждения информации на творческое сотрудничество – мозговые штурмы, исследования, поиски ответа на вопрос «А что, если?..». Познавательная автоматика позволяет расширить рамки подобного сотрудничества, применяя искусственный интеллект в обработке данных о пациенте и помогая каждому члену команды оценить свой собственный уникальный вклад в работу. Алгоритмы искусственного интеллекта могут анализировать бесконечное число потенциальных вариантов терапии: от различных сочетаний методов лечения до планирования и прогнозирования возможных вариантов исхода. Таким образом искусственный интеллект поможет изменить и оптимизировать схему действий всех задействованных в процессе медиков с целью достижения наилучшего результата для пациента.

Контроль состояния пациента после операции, уход и консультирование

Послеоперационный уход за пациентом требует проявления сочувствия и иных эмоций, которые не в состоянии обеспечить никакая машина. Однако познавательная автоматика и здесь способна стать для медиков существенным подспорьем. С помощью роботизированных процессов она собирает и анализирует информацию о больном. Врачи могут использовать выводы машины, чтобы уяснить, как разные методы лечения влияют на пациентов с различными генетическими особенностями, и подобрать каждому из них оптимальную схему, тем самым повысив процент выздоровлений и снизив число осложнений. Автоматизация чисто механических задач, присутствующих в работе онколога, помогает пересмотреть список задач врача, позволяет ему сосредоточиться на действиях, требующих проявления сочувствия и других эмоций, с которыми способны справиться только люди, а это чрезвычайно важно для пациента. При поддержке искусственного интеллекта врачи также могут повысить точность назначения препаратов.

В табл. 3.3 обобщены итоги наших рассуждений. Обратите внимание на то, как взаимодействуют между собой различные виды автоматизации, помогающие врачам при лечении онкологических больных. Машины не только позволяют переосмыслить работу сотрудников медицинских учреждений, но и постепенно улучшают качество взаимодействия различных специалистов. Автоматы в онкологии не просто заменяют людей, но и расширяют список задач. Фокус постепенно смещается с реализации отдельных процессов и подпроцессов непосредственно на достижение стратегических целей.

В современном мире конкретные навыки сохраняют свою ценность на протяжении всё менее продолжительного времени. Растущая потребность в постоянном обучении и обретении новых умений заставляет многие организации переосмысливать риски, связанные с полной занятостью сотрудников, делая упор на снижение рисков устаревания знаний работников. Различные варианты автоматизации, включая и рассмотренные нами, помогают найти решение обозначенных проблем. И в этой связи выбор правильных технологий чрезвычайно важен для любого бизнеса: ведь они должны соответствовать всем аспектам долгосрочного развития в соответствующей профессиональной области. Поняв, как современные технологии и искусственный интеллект могут способствовать повышению результативности труда и прибыльности бизнеса, вы получите значительное преимущество перед конкурентами. Успешные лидеры сумеют своевременно изменить свою бизнес-модель, по-новому переосмыслив деятельность сотрудников и осознав ключевую роль искусственного интеллекта для улучшения качества работы и производительности труда в будущем.

Давайте попробуем объединить анализ содержания работы, осознание ценности изменений и определение необходимых средств автоматизации в единый сценарий, который поможет нам в оптимизации производственных процессов.