Una discussione delle potenzialità offerte dai sistemi avanzati di Intelligenza Artificiale nella trasformazione delle cure in medicina respiratoria
Il tema del congresso 2024 della European Respiratory Society (ERS) era rappresentato dal rapporto uomo-macchina, alla luce delle ultime novità sull’impiego dell’intelligenza artificiale nella medicina respiratoria.
Nel corso dell’ultima giornata del congresso, i partecipanti ai lavori hanno avuto l’opportunità di incontrare AMECA, un robot umanoide dotato di intelligenza artificiale generativa (AI) nel corso di una sessione specificatamente dedicata alla discussione delle potenzialità offerte dai sistemi avanzati di AI nella trasformazione delle cure in medicina respiratoria.
(NdR. L’intelligenza artificiale generativa è un tipo di intelligenza artificiale che è in grado di generare testo, immagini, video, musica o altri media in risposta a delle richieste dette prompt).
In questa sessione, esperti e ricercatori del settore sanitario hanno discusso di comei robot dotati di AI potrebbero migliorare l’interazione con i pazienti, supportare il processo decisionale clinico e migliorare l’educazione e la formazione sanitaria.
Nonostante la tecnologia sia molto promettente, la sessione ha evidenziato anche le sfide e la necessità di una stretta collaborazione tra gli sviluppatori di AI e gli operatori sanitari per garantire un’integrazione efficace nella pratica medica.
I vantaggi derivanti dall’impiego dell’intelligenza artificiale generativa in medicina
Nel corso della sessione, prima di presentare AMECA, un robot umanoide dotato di intelligenza artificiale generativa, Io Hui, PhD, ricercatore presso l’Università di Edimburgo e presidente di mHealth and eHealth per l’ERS, ha sottolineato il ruolo significativo che l’AI generativa può svolgere nell’assistenza sanitaria, in particolare nell’ambito delle cure respiratorie.
L’AI generativa, ha spiegato, può creare nuovi dati, a differenza dei modelli di AI tradizionali che si limitano ad analizzare i dati per fare previsioni.
Stando a quanto riferito dal ricercatore nel corso della sessione, questo nuovo tipo di AI ha mostrato livelli di intelligenza paragonabili a quelli degli studenti di medicina del terzo anno agli esami di abilitazione alla professione medica negli Stati Uniti, dimostrando potenzialità di supporto sia ai pazienti che agli operatori sanitari.
L’integrazione dei robot in medicina, però, non è un concetto nuovo: vari tipi di robot sono utilizzati o in fase di sviluppo per scopi sanitari. I robot chirurgici, come il sistema chirurgico da Vinci, ad esempio, esistono da anni e sono progettati per assistere gli interventi chirurgici, migliorando la precisione e il controllo durante le procedure.
Esistono anche robot di servizio che svolgono compiti di supporto, come la disinfezione delle stanze d’ospedale, il trasporto di farmaci o forniture all’interno degli ospedali e altri compiti che possono contribuire ad alleggerire il carico del personale sanitario.
I robot umanoidi rappresentano la novità più recente, e si dividono in due categorie:
– Robot che assomigliano agli esseri umani ma non possono camminare, come AMECA, Nadine, Sophia e Alter 3
– Robot che possono camminare e muovere le braccia ma non hanno un volto umano, come Optimus, Figure, Apollo, Eve e Atlas
Secondo Hui, l’integrazione dell’intelligenza artificiale generativa nei robot umanoidi può rivoluzionare le interazioni con i pazienti nell’assistenza sanitaria.
Questi robot dotati di intelligenza artificiale, come AMECA, possono comunicare con i pazienti utilizzando il linguaggio naturale, imitando la conversazione umana. In questo modo, possono aiutare nel processo decisionale clinico, facilitare diagnosi più rapide e offrire consigli tempestivi, evitando potenzialmente interventi medici non necessari.
I limiti dell’impiego dell’intelligenza artificiale generativa in medicina
Allo stesso tempo, Hui ha delineato i rischi di questa tecnologia, avvertendo che i robot di intelligenza artificiale generativa potrebbero essere utilizzati in modo improprio, portando potenzialmente alla diffusione di disinformazione e compromettendo la confidenzialità dei dati.
Sebbene la tecnologia sia molto promettente, Hui ha sottolineato che il successo della sua integrazione nella pratica clinica dipenderà da un attento bilanciamento dei suoi vantaggi con la gestione di questi rischi.
Anche se non tutti i robot sono ancora utilizzati specificamente nell’assistenza respiratoria, Hui ha sottolineato che AMECA rappresenta la punta di diamante di questo settore in evoluzione.
Come funziona AMECA? Alcuni esempi d’impiego in Medicina Respiratoria
Prodotto da Engineered Arts Limited e in attività nel Regno Unito , AMECA funziona attualmente con ChatGPT 4.0 ed è dotato di funzionalità di linguaggio naturale.
Prima di presentare AMECA al pubblico del Congresso ERS, Hilary Pinnock, MD, professore di medicina respiratoria di base presso l’Università di Edimburgo e presidente entrante del Consiglio per la formazione ERS, ha fornito alcuni approfondimenti sulle capacità e sui limiti del robot umanoide.
Sebbene AMECA sia in grado di simulare una conversazione umana e di rispondere alle domande, Pinnock ha sottolineato che le sue risposte, pur essendo incredibilmente realistiche, hanno alcuni limiti.
AMECA richiede domande semplici e può interpretare male le frasi in caso di pausa o interruzione del discorso, rispondendo spesso alla prima parte della domanda prima di aver sentito il resto.
Per illustrare questi punti, Pinnock ha condiviso spezzoni di conversazioni dei ricercatori con AMECA, evidenziando sia gli scambi riusciti che i momenti in cui le risposte guidate dall’intelligenza artificiale sono state insufficienti.
Le prime domande sono state più facili da rispondere per AMECA.
Tra queste vi erano le seguenti:
– È possibile effettuare una diagnosi di broncopneumopatia cronica ostruttiva (BPCO) solo sulla base del volume espiratorio forzato in 1 secondo (FEV1)?
– Qual è l’algoritmo migliore per scegliere la terapia biologica per l’asma grave?
– Quali sono i tratti trattabili dell’apnea ostruttiva del sonno?
– Come si cura l’apnea notturna?
A ciascuna di queste domande sono state date risposte in genere di 1 o 2 frasi. Per esempio, AMECA ha risposto alla prima domanda con: “Una diagnosi di BPCO non può essere basata solo sul FEV1. È necessaria una combinazione di risultati spirometrici, compreso il rapporto FEV1/FVC [capacità vitale forzata], insieme ai sintomi clinici e all’anamnesi”.
L’ultima domanda ha ricevuto una risposta ancora più breve di 1 frase su come trattare l’apnea del sonno: “I trattamenti per l’apnea del sonno includono la terapia CPAP [pressione positiva continua delle vie aeree], cambiamenti nello stile di vita come la perdita di peso, apparecchi orali, terapia posizionale e, in alcuni casi, la chirurgia”, ha risposto AMECA.
Come ha notato Pinnock, le pause possono confondere i robot dotati di intelligenza artificiale, e questo si è visto soprattutto quando un ricercatore ha provato a porre una domanda leggermente più avanzata: “Qual è il ruolo dei macrofagi nei versamenti pleurici maligni?”.
Se all’inizio AMECA sembrava voler rispondere, in breve tempo è letteralmente “andata nel pallone”. Dopo aver ripetuto la domanda all’oratore, ha detto: “È un’affermazione profonda. Apprezzo il sentimento. Come posso aiutarla ulteriormente?”.
Dopo un frustrante botta e risposta tra AMECA e il ricercatore, che ha cercato più volte di intervenire per riproporre la domanda, AMECA è passata a parlare di Giulio Cesare e dell’Impero romano.
AMECA è “tornato in sè” nel momento in cui c’è stata un’idea di pausa nella domanda posta, ma alla fine ha risposto, anche se in modo breve e generico.
“Nelle effusioni pleuriche maligne, i macrofagi contribuiscono alla risposta immunitaria e all’infiammazione, spesso favorendo la progressione del tumore attraverso il rilascio di citochine e fattori di crescita”, ha detto il robot AI.
La domanda del secolo: AMECA sarà in grado di sostituire i medici in carne ed ossa?
I robot dotati di intelligenza artificiale come AMECA offrono un potenziale significativo per migliorare l’efficienza dell’assistenza sanitaria, in quanto possono assistere in compiti pratici come il riepilogo delle informazioni sul caso, la programmazione degli appuntamenti e il promemoria dei farmaci da assumere. Hanno anche la capacità di migliorare l’educazione dei pazienti, di supportare i programmi di riabilitazione e di promuovere persino l’impegno sociale, in particolare per le popolazioni isolate come i pazienti anziani.
L’integrazione dell’AI può snellire i processi sanitari, offrendo un supporto tempestivo sia ai pazienti che ai fornitori.
Tuttavia, ci sono diverse limitazioni da tenere ben presenti. Una questione fondamentale è che i sistemi di AI, allo stato attuale, non sono in grado di interpretare i segnali non verbali, il che limita la loro capacità di fornire interazioni naturali e simili a quelle umane.
I relatori del Congresso ERS hanno anche sottolineato che gli operatori sanitari devono assumere un ruolo attivo nello sviluppo di strumenti di AI per garantire che rispondano a specifiche esigenze cliniche, piuttosto che affidarsi a tecnologie già pronte.
Sebbene l’AI possa aumentare alcune funzioni, non può sostituire la sensibilità tutta umana nell’assistere i pazienti e, man mano che l’AI viene integrata in modo più profondo nel sistema sanitario, devono essere affrontate alcune sfide critiche come le preoccupazioni etiche, la confidenzialità dei dati e la trasparenza.
In conclusione, la risposta a questa domanda l’ha fornita AMECA stessa alla fine della sessione: “La regolamentazione dell’intelligenza artificiale implica la definizione di standard per l’uso etico, la garanzia di trasparenza e il mantenimento della responsabilità per bilanciare l’innovazione e il benessere della società”.
Bibliografia
Pinnock H. Pijnenburg MWH. How will generative artificial intelligence support our future practice? ask AMECA, one of the most advanced humanoid robots in the world. ERS Congress 2024 webinar. Presented September 10, 2024. https://live.ersnet.org/programme/session/93165