Sztuczna inteligencja sprawdza się w technologii medycznej

Kiedy 25-letnia inżynier serwisu Claudia Esteban Patón otwiera laptopa w pokoju technicznym Centrum Opieki Nefrologicznej Vila-real na północy Walencji, jest bardzo ostrożna: jej komputer ma własny, dostosowany program serwisowy AI firmy B. Braun - Service Assistant. Wyświetla on wszystkie maszyny do dializy znajdujące się w centrum. Na pierwszy rzut oka Claudia widzi, że działają one prawidłowo — z wyjątkiem jednej. Oprogramowanie raportuje: „stan krytyczny”. Maszyna została już wycofana z eksploatacji przez personel centrum. Za pomocą jednego kliknięcia Claudia dowiaduje się o prawdopodobnej przyczynie problemu: istnieje 90% prawdopodobieństwa, że problem dotyczy membrany komory wyrównującej, jednego z głównych elementów maszyny.

Program pokazuje Claudii Esteban Patón kroki niezbędne do wykonania napraw. W oknie czatu wpisuje: „jaki jest numer części membrany?”. Informacja natychmiast pojawia się na ekranie. Claudia widzi, że część jest dostępna, uśmiecha się z zadowoleniem i mówi: „Service Assistant pomaga mi w codziennej pracy i pozwala skupić się na ważniejszych rzeczach”.

Przewidywany jest znaczny wzrost wydajności

Obecnie niewiele tematów zajmuje branżę opieki zdrowotnej tak bardzo, jak wykorzystanie sztucznej inteligencji. Na przykład umożliwia ona wczesne wykrywanie chorób, lepsze ich zrozumienie i opracowanie odpowiednich metod leczenia. McKinsey Global Institute uważa, że ​​przemysł farmaceutyczny i technologii medycznych może wykorzystać sztuczną inteligencję do generowania dodatkowego zysku, wynoszącego od 60 do 110 miliardów dolarów rocznie. ^[1]

B. Braun jest częścią tego rozwoju. „Dla nas kluczowa jest identyfikacja konkretnych przypadków zastosowania, w których sztuczna inteligencja naprawdę zwiększa wartość, wydajność i jakość” — powiedziała dr Michelle Heber – szefowa AI Hub, zespołu B. Braun, który działa jako konsultant dla pracowników, rozwijających projekty AI. Wiebke Zimmermann, konsultantka ds. AI w AI Hub, powiedziała: „Chcemy połączyć wiedzę specjalistyczną firmy z potencjałem sztucznej inteligencji”.

Maszyna, która pomaga

Service Assistant jest szczególnie dobrym przykładem podejścia B. Braun do wdrażania sztucznej inteligencji. Projekt rozpoczął się jesienią 2023 r. Według dr. Philippa Leise, który nadzoruje rozwój od strony technicznej: „Pracowaliśmy w interdyscyplinarnym zespole zajmującym się rozwojem oprogramowania, sztucznej inteligencji i usług technicznych”. Joshua Kirsch, naukowiec zajmujący się danymi w AI Hub, dodał: „Mieliśmy pierwszy prototyp w ciągu kilku tygodni”. Alexander Kammenhuber, szef usług technicznych w B. Braun, wyjaśnia: „W pełnym znaczeniu dzielenia się wiedzą specjalistyczną, szybko odnieśliśmy sukces w projekcie, włączając w niego różne działy. Rozwój Service Assistant wyznacza standardy dla usług technicznych. Szybka i zwinna implementacja nowej technologii w procesie serwisowym pozwala nam stale udoskonalać wysoką efektywność naszych usług”.

Service Assistant składa się z dwóch części. Po pierwsze, program wykorzystuje sztuczną inteligencję do analizy danych z czujników maszyn w celu określenia dokładnego stanu komponentów. Po drugie, oferuje chatbota opartego o duży model językowy, podobnego do ChatGPT. Pozwala to programowi interpretować pytania zadawane przez inżyniera serwisowego. Skanuje on bieżące dokumenty serwisowe w poszukiwaniu odpowiedzi i wyświetla ją na ekranie.

„Oczywiście, mogę sama wyszukać numery części zamiennych lub kroki naprawy” — powiedziała Claudia Esteban Patón. „Ale z Service Assistant jest to o wiele szybsze i doskonale pasuje do mojej codziennej rutyny”. Zakłada plastikowe rękawiczki i okulary ochronne, a następnie zaczyna wymieniać elementy. Szybko zdejmuje uszkodzoną membranę i podnosi ją do światła. Ma niewielkie rozdarcie — przewidywanie AI było prawidłowe. Następnie wyjaśnia: „Bez asystenta musiałabym wykluczyć wiele różnych przyczyn, zanim dotarłabym do uszkodzonej membrany”.

Cyfrowy sobowtór

Dr Leise, kierownik projektu, jest zadowolony z uruchomienia Service Assistant. „Teraz chodzi o współpracę z użytkownikami w celu rozszerzenia funkcjonalności aplikacji, aby pomagała im w możliwie jak największym stopniu”. W przyszłości aplikacja ułatwi przejście na serwisowanie predykycjne; komponenty będą stale monitorowane i wymieniane na podstawie określonych parametrów użytkowania i zużycia. Możliwe jest również zbudowanie cyfrowego bliźniaka urządzenia do dializy. Jest to wirtualna wersja, której można używać do monitorowania, symulacji lub aktualizacji.

W firmie B. Braun istnieje obecnie wiele projektów AI na różnych etapach realizacji, takich jak AI do wizualnej kontroli ampułek (zwanych Mini-Plascos®) podczas produkcji. Teraz specjalnie przeszkoleni pracownicy muszą ręcznie sprawdzać Mini-Plascos® pod kątem uszkodzeń lub najmniejszych oznak zanieczyszczenia. W niedalekiej przyszłości maszyna pomoże w wykonywaniu tego zadania, a AI będzie stale udoskonalać swoją zdolność do identyfikowania wadliwych sztuk.

Optymalizacja procesów

Innym obszarem działania AI w firmie jest tłumaczenie treści witryny na uproszczony język. Zaczyna się od zdefiniowania zestawu reguł, takich jak przeformułowanie długich zdań na krótkie lub znalezienie synonimów dla obcych słów. Następnie AI przejmuje kontrolę, konwertując skomplikowany tekst na przystępny język. Jest to również istotne z medycznego punktu widzenia, ponieważ pacjenci również korzystają z witryny B. Braun, aby zadbać o swoje zdrowie. Przejrzyste informacje zapewniają lepsze zrozumienie leczenia i wspierają pomyślny jego pomyślny wynik.

„Branża opieki zdrowotnej jest szczególnie satysfakcjonującym obszarem do wykorzystania metod AI” — powiedziała Elsa A. Kirchner, profesor i kierownik Instytutu Systemów Technologii Medycznych na Uniwersytecie Duisburg-Essen w Niemczech. „AI pomaga udoskonalać, a czasem nawet redefiniować zaawansowane technologie i metody, czy to w rozwoju farmaceutycznym, robotyce i protetyce ortopedycznej oraz codziennych operacjach szpitalnych, czy produkcji i serwisowaniu urządzeń medycznych”. Wyjaśnia, że ​​biorąc pod uwagę znaczne kwoty, jakie gospodarki narodowe inwestują w opiekę zdrowotną, AI może zapewnić bardzo potrzebny wzrost efektywności. Może również umożliwić pacjentom i dostawcom lepsze, bardziej spersonalizowane wsparcie. Kirchner ma duże nadzieje związane z europejskim przemysłem. „Jesteśmy światowym liderem w badaniach. Jeśli chodzi o zastosowania, to wciąż dopiero zaczynamy, pomimo wszystkich naszych dotychczasowych sukcesów. Musimy szybko nadrobić zaległości. W Europie możemy pokazać, jak wygląda korzystanie z AI, gdy skupiamy się na korzyściach dla ludzi”.

Ludzie nadal ponoszą odpowiedzialność

Oczywiście koncepcja odpowiedzialności również jest kluczowa dla B. Braun. „Bezpieczeństwo i ochrona danych są najwyższym priorytetem we wszystkich naszych projektach” — powiedziała dr Heber z AI Hub. „Musimy zawsze jasno określić, w jaki sposób i skąd AI uzyskuje informacje”. Zaznacza jeszcze jedną istotną rzecz: „Nie chcemy zastępować ludzkiej pracy, chcemy ją uzupełniać”.

W Vila-real Claudia Esteban Patón wymieniła uszkodzoną membranę i ponownie instaluje komorę wyrównującą w urządzeniu do dializy. „Kiedy byłam dzieckiem, rozbierałam i naprawiałam wszystko, co mogłam, od długopisów po radia”. Jej ulubionym narzędziem jest wiertarka akumulatorowa z elastyczną końcówką, która może dotrzeć do trudno dostępnych miejsc. „Myślę też o AI jako o narzędziu, to naprawdę fascynujące”. Przy całym naszym zdumieniu tym, co potrafi AI, nigdy nie powinniśmy polegać na niej całkowicie — dodała Claudia Esteban Patón. „Muszę jeszcze sprawdzić, czy prognoza AI jest prawidłowa, czy ma sens w świetle tego, co widzę, co mówi mi moje doświadczenie”.

Po zakończeniu naprawy Service Assistant pokazuje jej testy, które należy jeszcze wykonać, aby sprawdzić, czy urządzenie do dializy jest w pełni sprawne. Wszystko działa płynnie. Cludia Esteban Patón zbiera narzędzia i zamyka laptopa, wyjaśniając: „najlepsze rezultaty uzyskuje się wtedy, gdy ludzie i maszyny współpracują ze sobą”.