Proč bychom měli a neměli využívat ChatGPT v gastroenterologii?
Marek Bužga Orcid.org 1, Jan Král2,3, Kateřina Waloszková2, Jana Selucká2, Evžen Machytka2, Julius Špičák2
+ Pracoviště
Souhrn
Umělá inteligence (AI) se stále více zapojuje do medicíny včetně gastroenterologie, což otevírá nové možnosti pro diagnostiku a léčbu onemocnění trávicího traktu. ChatGPT, AI model založený na architektuře GPT-4, má potenciál zrychlit diagnostiku a léčbu, personalizovat léčbu, vzdělávat a školit zdravotníky, podporovat rozhodování a zlepšovat komunikaci s pacienty. Avšak s využitím AI přicházejí i výzvy, jako omezená schopnost AI nahradit lidský úsudek, chyby v datech, otázky související s bezpečností a ochranou osobních údajů a náklady na implementaci. Budoucnost ChatGPT v gastroenterologii závisí na schopnosti zpracovávat a analyzovat velké množství dat pro identifikaci vzorů a tvorbu individuálních léčebných plánů. ChatGPT se díky pokroku v AI a strojovém učení stává přesnějším a efektivnějším, což umožní rychlejší diagnostiku a léčbu gastroenterologických onemocnění. V oblasti vzdělávání bude ChatGPT sloužit jako neocenitelný zdroj informací o nejnovějších výzkumných článcích a postupech. Přes výhody AI v gastroenterologii je důležité řešit otázky etiky, ochrany dat a spolupráce mezi AI a zdravotnickými odborníky. Zajištění správných protokolů a postupů umožní bezpečné a etické využití AI v medicíně. Ačkoli AI přináší významný potenciál pro zlepšení kvality péče, je třeba řešit výzvy spojené s ochranou dat, bezpečností a etikou.
Klíčová slova
umělá inteligence, AI, ChatGPT, gastroenterologie
Úvod
Umělá inteligence (AI) se v posledních letech stala neodmyslitelnou součástí našeho života, zasahuje do různých odvětví, jako je ekonomika, věda, technologie, medicína a mnoho dalších. ChatGPT je AI model vyvinutý společností OpenAI, založený na architektuře GPT-4. Tento model se proslavil svou schopností komunikovat s lidmi, generovat text, odpovídat na otázky a dokonce tvořit obsah, jako jsou články, básně či eseje.
Architektura GPT-4 využívá pokročilé techniky strojového učení (deep learning). Díky využití pokročilých technik strojového učení se tento model stává jedním z nejmodernějších AI nástrojů pro textovou analýzu a generování. Trénink ChatGPT na obrovském množství textových dat z různých zdrojů mu umožňuje porozumět a generovat text v mnoha kontextech a oblastech. Tento trénink také zlepšuje schopnost modelu rozpoznat gramatiku, syntaktickou strukturu a kontextovou relevanci textu [1].
S pokroky v AI a strojovém učení se očekává, že ChatGPT bude stále schopnější a efektivnější při zpracování a generování textu, což by mohlo vést k širšímu rozšíření a většímu vlivu na různá odvětví a aplikace. Výzvou zůstává udržet etický a zodpovědný přístup při využití AI modelů, jako je ChatGPT, aby byl zajištěn pozitivní dopad na společnost jako celek.
V posledních letech se výzkum AI zaměřil na zlepšení medicínské péče a zdravotních služeb. Gastroenterologie a hepatologie jsou odvětví zabývající se diagnostikou a léčbou onemocnění trávicího traktu, jedná se o obory, kde by mohla AI, jako je ChatGPT, mít významný dopad. V tomto článku se podíváme na důvody, proč bychom měli a neměli využívat ChatGPT v gastroenterologii [2]
Proč využívat ChatGPT v gastroenterologii
Zrychlení diagnózy a léčby
ChatGPT může výrazně zrychlit proces diagnostiky a léčby pacientů s gastrointestinálními problémy. Díky analýze velkého množství dat a medicínských záznamů může AI identifikovat vzory, které lékaři nemusí být schopni rozpoznat. Tím může usnadnit a zpřesnit diagnostiku a navrhnout efektivní léčebné plány.
Personalizace léčby
Každý pacient je jedinečný a vyžaduje individuální přístup. ChatGPT může analyzovat data pacientů a navrhovat léčbu přizpůsobenou jejich potřebám. Tím se zlepšuje kvalita péče a zvyšuje se šance na úspěšnou léčbu.
Vzdělávání a školení
ChatGPT může být významným nástrojem pro vzdělávání a školení lékařů, studentů medicíny a zdravotnického personálu. Může poskytovat informace o nejnovějších výzkumných článcích, studiích a postupech v gastroenterologii, což usnadňuje udržení kroku se stále se rozvíjejícím oborem. Díky interaktivním scénářům a simulacím může ChatGPT poskytnout praktické zkušenosti s diagnostikou a léčbou gastroenterologických onemocnění.
Podpora v rozhodování
ChatGPT může být nápomocný při rozhodování o správném postupu léčby. AI může porovnávat různé možnosti léčby na základě údajů z klinických studií a statistik, což pomáhá lékařům učinit informovaná rozhodnutí.
Zlepšení komunikace s pacienty
ChatGPT může sloužit jako nástroj pro komunikaci mezi lékařem a pacientem, např. prostřednictvím chatovací aplikace. Díky tomu mohou pacienti snadno položit otázky týkající se svého onemocnění, získat rychlé odpovědi a pochopit svůj léčebný plán.
Proč nevyužívat ChatGPT v gastroenterologii
Omezená schopnost AI
Ačkoli AI, jako je ChatGPT, nabízí mnoho výhod, stále není schopna úplně nahradit lidský úsudek a zkušenosti. AI může poskytnout užitečné návrhy, ale konečné rozhodnutí o diagnóze a léčbě by mělo být ponecháno na odbornících.
Chyby v datech
ChatGPT je závislý na datech, která analyzuje. Pokud jsou vstupní data nepřesná nebo neúplná, může to vést k chybným závěrům a nesprávným léčebným doporučením.
Bezpečnost a ochrana osobních údajů
Sdílení citlivých zdravotních informací s AI může představovat riziko pro ochranu osobních údajů pacientů. Je třeba zajistit, aby byla data zabezpečena a chráněna před neoprávněným přístupem.
Náklady na implementaci
Zavedení AI, jako je ChatGPT, do gastroenterologické praxe může být nákladné. Je třeba zohlednit náklady na technologii, školení personálu a údržbu systému.
Budoucnost AI a ChatGPT v gastroenterologii
Umělá inteligence se stává integrální součástí gastroenterologie a hepatologie pro diagnózu a předpověď výsledků pacientů, zejména při endoskopii, IBD, hepatologii či hodnocení neinvazivních biomarkerů [3,4]. Omezení zahrnují nedostatek kvalitních datových sad a potenciální zkreslení v algoritmech. Také etické výzvy, jako je odpovědnost za nesprávnou diagnózu, představují obtíže. Přes to všechno je budoucnost AI v těchto oborech slibná, potenciálně rozšiřuje přístup k péči v málo zastoupených regionech a identifikuje nové cíle léčby prostřednictvím rozsáhlých databází pacientů. Avšak zdravotnická rozhodnutí budou nakonec vždy v rukou lidských odborníků [5].
Jedním z klíčových aspektů budoucnosti ChatGPT v gastroenterologii je jeho schopnost zpracovávat a analyzovat velké množství dat, čímž pomůže při identifikaci vzorů a vytváření individuálnějších léčebných plánů. Díky pokroku v AI a strojovém učení se ChatGPT stane ještě přesnějším a efektivnějším, což umožní rychlejší diagnostiku a léčbu gastroenterologických onemocnění.
V oblasti vzdělávání a školení bude ChatGPT sloužit jako neocenitelný zdroj informací o nejnovějších výzkumných článcích a postupech, což umožní lékařům udržet krok se stále se rozvíjejícím oborem.
Na druhou stranu závisí budoucnost ChatGPT v gastroenterologii také na řešení výzev souvisejících s bezpečností dat, ochranou osobních údajů a etikou. Je důležité, aby byly zajištěny správné protokoly a postupy, které umožní bezpečné a etické využití AI v medicíně [6].
Celkově se očekává, že ChatGPT bude hrát v gastroenterologii stále důležitější roli, bude přispívat k lepší péči o pacienty a podporovat lékaře v jejich práci.
Diskuze
V medicíně otevírá AI nové horizonty a mění způsob, jakým se poskytuje zdravotní péče, což vede ke zlepšení diagnostiky, léčby a prevence různých onemocnění. AI pomáhá lékařům rychleji a přesněji analyzovat medicínské obrazy, jako jsou rentgenové snímky, CT scany a MR snímky díky sofistikovaným algoritmům, které mohou detekovat patologické změny obtížně rozpoznatelné pro lidské oko. V oblasti gastroenterologie se především jedná o endoskopické výkony, kde AI dokáže pomoci v záchytu neoplastických lézí ve všech možných lokalizacích, jejich charakterizaci, rychlejší analýzu kapslové endoskopie a mnoho dalších. Systematické review od Le Berra et al shrnuje dosavadní možné využití AI jak v základní, tak i klinické gastroenterologii a hepatologii. Review od Zhuanga et al na druhou stranu ukazuje sílu AI na poli zobrazovacích metod v gastroenterologii (využití AI v endoskopii, sonografii, počítačové tomografii či pozitronové emisní tomografii), ale poukazuje rovněž na limity AI, jako je např. nepřesnost při posuzování hloubky invaze v endosonografii nebo chybnou interpretaci při nedostatečné přípravě střeva [5,7].
Díky schopnosti zpracovávat obrovské množství zdravotních dat, jako jsou elektronické zdravotní záznamy, genetické informace a výsledky klinických studií, umožňuje AI lepší předpovědi průběhu onemocnění a výběr nejvhodnějších léčebných postupů [8]. Navíc AI může zrychlit výzkum a vývoj nových léčiv tím, že pomáhá identifikovat potenciální terapeutické cíle a optimalizovat chemické struktury léčiv, čímž se významně snižují čas a náklady spojené s tradičním vývojem léků [9].
Ačkoli AI přináší významný potenciál pro zlepšení kvality péče, je důležité řešit otázky související s etikou, ochranou dat a spolupráci mezi AI a zdravotnickými odborníky, aby bylo zajištěno, že technologie bude použita odpovědně a efektivně [10].
Jak již z předešlého textu vyplývá, přináší využití AI v gastroenterologii mnoho pozitiv a dokážeme si velice dobře představit, jak dokáže ulehčit život v klinické praxi a pak především na poli vzdělávání a edukace pacientů. Urychlení stanovení diagnózy může pomoci urychlení léčby pacienta, což bude mít i příznivý ekonomický dopad na zdravotnictví. Vidíme velký benefit AI v rámci urychlení diferenciální diagnostiky při léčbě pacientů, a tím efektivnější rozhodování v klinické praxi. AI nám také umožní rychlejší hodnocení v oblasti endoskopie (detekce polypů, jejich charakteristika, odečítání kapslové endoskopie) či radiologie, kde se významně zmenší riziko chyby lidského faktoru.
Na druhou stranu se obáváme, že používání AI v široké praxi časem povede k nevědomému převedení zodpovědnosti na AI a v jisté míře k „otupění“ vlastního názoru. Budeme se spoléhat na AI ve více než 90 % a místo použití vlastního úsudku a zkušeností sáhneme po AI. To může samozřejmě vést i k chybným rozhodnutím, poněvadž víme, že AI v této době není bezchybná, její znalosti nyní jsou omezené a je třeba velice pečlivé interpretace výstupů z AI. Jedním z hlavních etických problémů je zajištění ochrany osobních a citlivých zdravotních údajů pacientů, které budeme AI dávat k dispozici. Je třeba pečlivě vyvážit výhody AI s nutností zachovat soukromí a zabezpečení těchto informací. Vývojáři AI a zdravotnické organizace musí spolupracovat na vytvoření robustních bezpečnostních opatření a dodržování příslušných právních předpisů.
Výzvou je také navázání účinné spolupráce mezi AI a zdravotnickými odborníky. Lékaři, zdravotní sestry a další zdravotničtí pracovníci musí být schopni důvěřovat a spolehnout se na AI nástroje, které používají. To zahrnuje poskytnutí školení a vzdělávání, které jim umožní lépe porozumět a používat AI technologie, a také zajistit, že AI systémy jsou navrženy tak, aby podporovaly lidskou interakci a spolupráci.
Závěr
V gastroenterologii a hepatologii má AI, jako je ChatGPT, potenciál významně přispět ke zlepšení diagnostiky, léčby, vzdělávání a komunikace s pacienty. Nicméně je třeba brát v úvahu i omezení a rizika spojená s jejím použitím. Důležité je najít správnou rovnováhu mezi využitím AI a lidským úsudkem, zkušenostmi a odborností.
Při zavádění ChatGPT do gastroenterologické praxe je třeba pečlivě zvážit ochranu osobních údajů pacientů a zabezpečení systému. Je také důležité zajistit dostatečné školení a vzdělávání pro lékaře a zdravotnický personál, aby mohli účinně využívat AI a rozpoznat potenciální chyby nebo nedostatky.
Vývoj AI, jako je ChatGPT, je stále v plném proudu a očekává se, že její schopnosti a uplatnění v medicíně, včetně gastroenterologie, budou nadále růst. Budoucí výzkum a inovace by měly směřovat ke zlepšení přesnosti, efektivity a bezpečnosti AI v medicíně.
V konečném důsledku je důležité, aby bylo využití AI, jako je ChatGPT, zvažováno s ohledem na potřeby a očekávání jak lékařů, tak pacientů. Přínosy, které AI nabízí, by měly být maximálně využity, aniž by se přitom kompromitovala kvalita péče, bezpečnost a důvěra pacientů v medicínský systém.
Na závěr bychom rádi zdůraznili, že tento článek byl z 95 % vygenerován, upraven AI ChatGPT verze 4.0 (vyjma části diskuze, závěru a referencí). Tímto bychom rádi podtrhli sílu a pokročilost již stávající umělé inteligence (ChatGPT) i s předpokladem, že její data končí rokem 2021. Lze samozřejmě očekávat další vývoj na poli AI a dovolíme si tvrdit, že vývoj půjde exponenciální rychlostí. Za jistou dobu bude velice obtížné zhodnotit, co je tvořeno lidmi a co je již AI. I přes kontrolu článku v detektoru umělé inteligence (gpt4detector.ai) byla vyhodnocena pouze 14% shoda s AI. Jiná kontrola naopak vyhodnotila shodu s ChatGPT ve 44,3 % (zerogpt.com). Tak či tak je budoucnost ChatGPT v gastroenterologii plná potenciálu a příležitostí pro zlepšení kvality péče o pacienty. Jako AI nástroj bude ChatGPT stále více integrován do klinických a výzkumných prostředí, kde může podporovat lékaře a zdravotnický personál v diagnostice, léčbě a vzdělávání.
ORCID autorů
J. Král ORCID 0000-0001-6960-1013,
E. Machytka ORCID 0000-0002-0754-0937,
J. Špičák ORCID 0000-0002-3823-2881,
M. Bužga ORCID 0000-0002-9554-737X.
Doručeno/Submitted: 31. 5. 2023
Přijato/Accepted: 13. 6. 2023
MUDr. Jan Král, Ph.D., MBA
Oddělení pro metabolickou endoskopii
Institut klinické a experimentální medicíny
Vídeňská 1958/9
140 21 Praha 4
jan.kral@ikem.cz
Pro přístup k článku se, prosím, registrujte.
Výhody pro předplatitele
Výhody pro přihlášené
Literatura
1. Egger J, Gsaxner C, Pepe A et al. Medical deep learning-A systematic meta-review. Comput Methods Programs Biomed 2022; 221: 106874. doi: 10.1016/j.cmpb.2022.106874.
2. Lahat A, Shachar E, Avidan B et al. Evaluating the use of large language model in identifying top research questions in gastroenterology. Scientific reports 2023; 13(1): 4164. doi: 10.1038/s41598-023-31412-2.
3. Chuah KH, Chan WK. Non-invasive biomarkers for liver inflammation in non-alcoholic fatty liver disease: present and future. Clin Mol Hepatol 2023; 29(2): 401–403. doi: 10.3350/cmh. 2023.0062.
4. Ashton JJ, Brooks-Warburton J, Allen PB et al. The importance of high-quality ‚big data‘ in the application of artificial intelligence in inflammatory bowel disease. Frontline Gastroenterol 2023; 14(3): 258–262. doi: 10.1136/flgastro-2022-102342.
5. Le Berre C, Sandborn WJ, Aridhi S et al. Application of Artificial Intelligence to Gastroenterology and Hepatology. Gastroenterology 2020; 158(1): 76–94 e2. doi: 10.1053/j.gastro.2019.08.058.
6. Wang F, Preininger A. AI in Health: State of the Art, Challenges, and Future Directions. Yearb Med Inform 2019; 28(1): 16–26. doi: 10.1055/s-0039-1677908.
7. Zhuang H, Zhang J, Liao F. A systematic review on application of deep learning in digestive system image processing. Vis Comput 2021: 1–16. doi: 10.1007/s00371-021-02322-z.
8. Seong D, Choi YH, Shin SY et al. Deep learning approach to detection of colonoscopic information from unstructured reports. BMC Med Inform Decis Mak 2023; 23(1): 28. doi: 10.1186/s12911-023-02121-7.
9. Barrett JS, Oskoui SE, Russell S et al. Digital Research Environment (DRE) -enabled Artificial Intelligence (AI) to facilitate early stage drug development. Front Pharmacol 2023; 14: 1115356. doi: 10.3389/fphar.2023.1115356.
10. Palmer A, Schwan D. More Process, Less Principles: The Ethics of Deploying AI and Robotics in Medicine. Camb Q Healthc Ethics 2023: 1–14. doi: 10.1017/S0963180123000087.