Ứng dụng AI trong y học
Hiện nay, trí tuệ nhân tạo (Artificial Interligence - AI) được ứng dụng ngày càng nhiều trong các lĩnh vực khác nhau, từ việc phục vụ đời sống hàng ngày của con người cho đến giáo dục, tài chính ngân hàng, y tế. Ứng dụng thực tế của AI có thể giúp nâng cao hiệu suất lao động, cải thiện chất lượng sống của con người, đem đến cơ hội tăng trưởng kinh tế, phát triển kinh doanh cho các doanh nghiệp.
Trong y học, AI được phát triển nhằm hỗ trợ các nhân viên y tế. Nó có khả năng ghi nhớ kiến thức, phân tích dữ liệu, ghi nhớ và qua đó cung cấp các chẩn đoán và giải pháp lâm sàng chất lượng cao và trong thời gian thực. Ngược lại, với sự trợ giúp của AI, bệnh nhân có thể dùng các ứng dụng trên điện thoại, chụp hình và điền thông tin rồi gửi lên một hệ thống AI, kết quả chuẩn bệnh và cách điều trị sẽ được trả về.
Một ví dụ cụ thể đó là việc ứng dụng AI tại Trung tâm Y tế Gil thuộc đại học Gachan, Hàn Quốc, bệnh viện lớn thứ 5 Hàn Quốc. Tại đây, người ta đã sử dụng Watson (một thành quả nghiên cứu, ứng dụng trí tuệ nhân tạo của IBM) để hỗ trợ các bác sĩ và bệnh nhân ung bướu đưa ra các lựa chọn điều trị bệnh ung thư. Dựa trên các thông tin về bệnh nhân, Trung tâm Y tế Gil đã sử dụng IBM Watson từng được các bác sĩ ung bướu “đào tạo” tại Trung tâm Ung bướu Memorial Sloan Kettering, Mỹ (đánh giá 15 triệu trang dữ liệu về điều trị y tế và phân tích bệnh nhân từ hàng nghìn ca) để giảm mạnh các sai sót trong chẩn đoán và sử dụng thuốc, cắt giảm chi phí y tế cho bệnh nhân.
Chúng ta hiện đang phải đối mặt với nhiều thách thức trong vấn đề chăm sóc sức khoẻ. Bên cạnh già hóa dân số già với tốc độ nhanh thì toàn cầu hóa, công nghiệp hóa, đô thị hóa, di cư và thay đổi lối sống ... đã tạođiều kiện thuận lợi cho sự phát triển và lây lan của bệnh tật. Tuy nhiên, bằng cách kết hợp những yếu tố sinh học trong con người với sức mạnh tính toán của AI, tương lai của y học sẽ có những bước phát triển mới. Khi đó, việc nghiên cứu và phát triển thuốc sẽ nhanh hơn, chi phí thấp hơn, góp phần mang lại hiệu quả điều trị cao hơn. Mặt khác, AI còn giúp ngăn ngừa dịch bệnh bùng phát.
Nghiên cứu và phát triển thuốc
Để xây dựng nền tảng cho một mô hình điều trị mới, người ta phải khai thác thế mạnh của các mô hình sinh học và các công nghệ tiên tiến mới. Y học cần áp dụng cách tiếp cận này để giải quyết các vấn đề y tế hiện nay, đặc biệt là trong việc nghiên cứu và phát triển thuốc.
Quá trình nghiên cứu thuốc hiện nay cần thực hiện hiệu quả hơn. Theo quy trình sản xuất dược phẩm truyền thống, thường phải mất khoảng 2 tỉ USD và 10 - 15 năm để phát triển một loại thuốc mới. Trong bối cảnh hiện nay sẽ cần một giải pháp toàn diện và bền vững hơn để phát triển thuốc với tỷ lệ thành công cao hơn. Sự kết hợp sinh học và AI có thể mang lại một tiếp cận mới đối với nghiên cứu và phát triển thuốc, làm giảm chi phí và thời gian phát triển. Sự hiểu biết về sinh học giúp nhận biết và xác định thuốc mới chính xác, trong khi AI mang lại tốc độ và loại bỏ sự không chắc chắn bằng cách phân tích hàng nghìn tỷ điểm dữ liệu trong một mẫu mô sinh học trong một vài ngày, điều mà con người không thể thực hiện được.
Bằng cách so sánh khối lượng dữ liệu khổng lồ, bao gồm dữ liệu về sức khoẻ bệnh nhân với dữ liệu về sức khoẻ dân số, người ta có thể phát triển các phân tích theo chỉ định, nhằm xác định phương thức điều trị tốt nhất cho từng bệnh nhân và đưa ra đơn thuốc chính xác. Được ứng dụng trong phát triển lâm sàng, việc này có thể cải thiện kết quả thử nghiệm thuốc và tăng tỷ lệ thành công. Ngoài ra, việc sử dụng phân tích còn góp phần giảm chi phí phát triển thuốc và mang lại các phương pháp trị liệu mới cho bệnh nhân trong thời gian nhanh nhất.
Phòng chống dịch bệnh bùng phát với AI
Ngoài việc ứng dụng AI để tìm ra những phương pháp điều trị mới cho các căn bệnh nghiêm trọng hiện nay, AI còn có thể dự đoán, mô hình hóa và làm chậm sự lây lan của bệnh tật trong một đại dịch bùng phát. Trong lịch sử, các đại dịch bùng phát đã gây hậu quả nghiêm trọng, từ bệnh dịch hạch vào năm 1918 và gần đây là cúm gà, Ebola và SARS.
Trong những đại dịch mới đây, xu thế toàn cầu hóa, thương mại và du lịch đã dẫn tới sự lây lan nhanh chóng của virus hơn bao giờ hết. Xử lý bùng phát ở quy mô lớn và tốc độ nhanh gặp rất khó khăn do tính chất khó dự đoán của virus, bao gồm sự đột biến gien và khả năng kháng thuốc. Khi đại dịch xảy ra và bùng phát, thời gian là yếu tố cốt lõi, và AI có khả năng cung cấp những công cụ cần thiết để ngăn chặn đại dịch xảy ra ở mức độ toàn cầu. Các cách tiếp cận AI, như phân tích Bayesian, đã được sử dụng trong chăm sóc sức khoẻ, tài chính và thương mại, giúp nhanh chóng đưa ra quyết định một cách tối ưu.
Đầu tiên, các công cụ AI giúp dự đoán và mô hình hóa tiềm năng bùng phát của dịch bệnh. Bằng cách giám sát các quần thể bệnh nhân và dữ liệu y tế, AI có thể nhận ra các mô hình can thiệp và điều trị phù hợp. Những mô hình này sẽ chỉ ra các vị trí có nguy cơ và giúp xác định diễn biến của đợt dịch đang diễn ra. Điều này cho phép các cơ quan, như Trung tâm Kiểm soát và Phòng ngừa bệnh tật (CDC) điều tra và giám sát các khu vực đó, đồng thời mô phỏng mối quan hệ giữa các yếu tố có thể làm chậm tiến trình của dịch bệnh cũng như phương thức lây nhiễm trong dân cư.
Thứ hai, AI sẽ được sử dụng theo cách thức mà hiện nay các công ty thương mại toàn cầu áp dụng để quản lý các tuyến vận chuyển của họ. Thông qua AI, các mối quan hệ gây bệnh sẽ được xây dựng dựa trên dữ liệu du lịch và các báo cáo y tế, nhằm giúp lập bản đồ và dự đoán sự lây lan của bệnh tật. Từ dữ liệu này, AI còn có thể chỉ ra cách thay đổi các tuyến đường du lịch, nhằm giúp ngăn ngừa hoặc làm chậm sự lây lan của dịch bệnh.
Đồng thời, AI còn có thể giúp các cơ quan chính phủ như Cơ quan phòng chống đại dịch (P3) thuộc Cơ quan Chỉ đạo các Dự án Nghiên cứu Quốc phòng Tiên tiến (Defense Advanced Research Projects Agency – DARPA) lập kế hoạch phản ứng nhanh chóng và hiệu quả hơn. Với nguồn lực và thời gian hạn chế, các tổ chức này cần sẵn sàng triển khai nguồn lực và nhân sự phù hợp tại các địa điểm tối ưu đúng thời điểm.
Việc sử dụng AI để học hỏi nhanh chóng từ các bộ dữ liệu lớn có rất nhiều ứng dụng từ nghiên cứu và phát triển thuốc đển chống lại các đại dịch trong tương lai. Giống như bất kỳ công nghệ hoặc công cụ nào, khi chúng ta hiểu được tiềm năng và các ứng dụng thì việc sử dụng nó sẽ hiệu quả hơn và mang lại nhiều lợi ích cho cuộc sống con người cũng như thế giới.
