Искусственный интеллект в психическом здоровье
![]() | В этой статье есть несколько проблем. Пожалуйста, помогите улучшить его или обсудите эти проблемы на странице обсуждения . ( Узнайте, как и когда удалять эти шаблонные сообщения )
|
Искусственный интеллект в области психического здоровья — это применение искусственного интеллекта (ИИ), вычислительных технологий и алгоритмов для дополнения понимания, диагностики и лечения расстройств психического здоровья . [1] ИИ становится повсеместной силой в повседневной жизни, что можно увидеть по частому использованию таких моделей, как ChatGPT . [2] Использование ИИ в сфере психического здоровья означает форму цифрового здравоохранения, целью которого является повышение доступности в мире, где психическое здоровье становится все более серьезной проблемой. [3] Перспективные идеи использования ИИ в сфере психического здоровья включают выявление и диагностику психических расстройств, объяснение электронных медицинских карт, создание персонализированных планов лечения и прогнозную аналитику для предотвращения самоубийств. [3] [4] Изучение того, как применять ИИ в здравоохранении, оказывается сложной задачей со многими проблемами, поэтому он по-прежнему редко используется, поскольку планируются усилия по устранению пробелов. [3]
Часть серии о |
Искусственный интеллект |
---|
![]() |
Предыстория [ править ]
В 2019 году каждый восьмой человек, или 970 миллионов человек во всем мире, страдал психическим расстройством, которых были тревожные и депрессивные расстройства . наиболее распространенными из [5] значительно выросло число людей, живущих с тревожными и депрессивными расстройствами В 2020 году из-за пандемии COVID-19 . [6] Кроме того, распространенность психических расстройств и расстройств, связанных с зависимостью, практически одинаково распределяется по полу, что подчеркивает широко распространенный характер этой проблемы. [7]
Использование ИИ в сфере психического здоровья направлено на поддержку оперативных и устойчивых мер по борьбе с глобальной проблемой, создаваемой расстройствами психического здоровья. Некоторые проблемы, общие для индустрии психического здоровья, — это нехватка поставщиков услуг, неэффективная диагностика и неэффективное лечение. Индустрия искусственного интеллекта видит рынок в здравоохранении с упором на приложения для психического здоровья, который, по прогнозам, существенно вырастет: с 5 миллиардов долларов в 2020 году до примерно 45 миллиардов долларов к 2026 году. Этот рост указывает на растущий интерес к способности ИИ решать критические проблемы. в оказании психиатрической помощи путем разработки и внедрения инновационных решений. [8]
Типы ИИ психическом здоровье в
не получило По состоянию на 2020 год Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов (FDA) одобрения на использование ИИ в области психиатрии . [9] Есть два компонента ИИ, которые в настоящее время широко доступны для различных приложений: машинное обучение (ML) и обработка естественного языка (NLP) .
Машинное обучение [ править ]
Машинное обучение — это способ обучения компьютера на больших наборах данных, представленных ему, без явных инструкций. Для этого требуются структурированные базы данных; В отличие от научных исследований, которые начинаются с гипотезы, МО начинается с изучения данных и поиска собственной гипотезы на основе обнаруженных закономерностей. [8] Затем он создает алгоритмы, позволяющие прогнозировать новую информацию на основе созданного алгоритма и шаблона, который он смог сгенерировать из исходного набора данных. [8] Эта модель ИИ основана на данных, поскольку требует огромного количества структурированных данных (что является препятствием в области психиатрии), причем многие встречи с пациентами основаны на интервью и рассказах со стороны пациента. [8] Из-за этих ограничений некоторые исследователи приняли другой метод разработки моделей МО — процесс, называемый трансферным обучением , который будет использоваться в психиатрии на основе обученных моделей из разных областей. [8]
Трансферное обучение использовалось исследователями для разработки модифицированного алгоритма для выявления алкоголизма и неалкоголизма, а в другом случае тот же метод использовался для выявления признаков посттравматического стрессового расстройства. [10] [11]
Обработка естественного языка [ править ]
Одним из препятствий для ИИ является поиск или создание организованного набора данных для обучения и разработки полезного алгоритма. Для создания такого набора данных можно использовать обработку естественного языка. НЛП — это способ компьютера анализировать текст и речь, обрабатывать семантические и лексические представления, а также распознавать речевые и оптические символы в данных. Это имеет решающее значение, поскольку многие диагнозы и психические расстройства DSM-5 диагностируются с помощью речи в ходе бесед врача с пациентом, с использованием навыков клинициста по распознаванию поведенческих моделей и переводу их в значимую с медицинской точки зрения информацию, которая документируется и используется для постановки диагноза. НЛП можно использовать для извлечения, организации и структурирования данных о повседневном взаимодействии пациентов, а не только во время клинического визита, что вызывает этические и юридические проблемы по поводу согласия на использование личных данных и анонимизацию данных. [12]
Приложения [ править ]
Диагностика [ править ]
ИИ с использованием НЛП и МО может использоваться для диагностики людей с психическими расстройствами. Его можно использовать для дифференциации схожих расстройств на основе их первоначальной картины, чтобы обеспечить своевременное лечение до прогрессирования заболевания. Например, он сможет отличить униполярную депрессию от биполярной, анализируя изображения и медицинские снимки. [8] ИИ также обладает потенциалом для выявления новых заболеваний, которые были упущены из виду из-за неоднородности проявления одного заболевания. [8] Врачи могут игнорировать проявления расстройства, потому что, хотя у многих людей диагностируется депрессия, эта депрессия может принимать разные формы и проявляться в разном поведении. ИИ может анализировать изменчивость данных о человеческом самовыражении и потенциально идентифицировать различные типы депрессии.
Прогноз [ править ]
ИИ можно использовать для создания точных прогнозов прогрессирования заболевания после постановки диагноза. [8] Алгоритмы искусственного интеллекта также могут использовать подходы, основанные на данных, для создания новых моделей прогнозирования клинических рисков. [13] не полагаясь прежде всего на современные теории психопатологии . Однако внутренняя и внешняя проверка алгоритма ИИ необходима для его клинической полезности. [8] Фактически, в некоторых исследованиях использовались нейровизуализация , электронные медицинские записи, генетические данные и речевые данные, чтобы предсказать, как депрессия будет проявляться у пациентов, их риск суицидальности или злоупотребления психоактивными веществами или функциональные результаты. [8]
Лечение [ править ]
В психиатрии во многих случаях на пациентах испытывают несколько препаратов до тех пор, пока не будет найдена правильная комбинация или схема лечения для эффективного лечения их недуга. ИИ теоретически может использоваться для прогнозирования ответа на лечение на основе наблюдаемых данных, собранных из различных источников. Такое использование ИИ могло бы обойти все время, усилия, необходимые ресурсы и нагрузку, возлагаемую как на пациентов, так и на врачей. [8]
Преимущества [ править ]
ИИ в области психического здоровья предлагает ряд преимуществ, таких как:
- Повышение точности диагностики: системы на основе искусственного интеллекта могут анализировать данные из различных источников, таких как визуализация мозга и генетические тесты, для выявления биомаркеров состояний психического здоровья и повышения точности диагностики. [14]
- Персонализированное лечение: системы на базе искусственного интеллекта могут анализировать данные электронных медицинских карт (ЭМК) , изображений головного мозга и генетических тестов, чтобы определить наиболее эффективное лечение для конкретных людей. [14]
- Улучшение доступа к психиатрической помощи. Системы на базе искусственного интеллекта могут использоваться для проведения вмешательств в области психического здоровья, таких как когнитивно-поведенческая терапия , в виртуальных средах, что может улучшить доступ к психиатрической помощи в районах, где доступ ограничен. [14]
- Интеллектуальный мониторинг и ранние предупреждающие знаки: системы на базе искусственного интеллекта могут помочь распознать проблемы психического здоровья на более раннем этапе, что приведет к более быстрой разработке стратегических планов действий и снижению вероятности возникновения экстремальных ситуаций. [4]
- Чат-боты и виртуальные помощники: системы на базе искусственного интеллекта могут ускорить процесс обслуживания клиентов и повысить общую эффективность благодаря таким функциям, как планирование встреч и организация справочной информации о пациентах. [4]
- Прогнозная аналитика для предотвращения самоубийств. Системы на базе искусственного интеллекта могут быть оптимизированы для анализа данных о самоубийствах, чтобы выявить тенденции и лучше понять потенциальные риски и вероятности в различных группах людей. [4]
Проблемы [ править ]
ИИ в сфере психического здоровья также создает ряд проблем, в том числе:
- Информированное согласие: системы на основе ИИ сложны, имеют предвзятости и сложности, связанные с данными. Правильное информирование пациентов об этих недостатках имеет решающее значение, хотя ответственность лежит на врачах. [3]
- Право на объяснение: системы на основе искусственного интеллекта могут инициировать вопросы пациентов или желаемое разъяснение диагнозов или предлагаемых методов лечения, которые должны быть предоставлены пациентам по их запросу. [3]
- Конфиденциальность пациентов: системы на основе ИИ должны обеспечивать совместимость между функциональностью ИИ и защитой тех, кто его использует, чтобы уменьшить беспокойство по поводу этой идеи. [3] [4]
- Недостаточное разнообразие: обучение на основе ИИ должно быть целостным, чтобы обслуживать разнообразные группы пациентов, обеспечивая при этом комплексную помощь, а не непропорционально представлять группы или быть неумелым в поддержке определенных групп населения. [4]
- Понимание поставщиков и организаций: системы на основе искусственного интеллекта должны быть хорошо понятны тем, кто работает в сфере здравоохранения и выполняет дополняющие его функции, поскольку отсутствие согласия между ними может ухудшить уход за пациентами. [2]
- Обязанность Тарасова: Поскольку медицинские работники, которые являются людьми, имеют реальную обязанность предупреждать людей в тех случаях, когда они считают, что пациент представляет опасность для других или для себя, возникают вопросы о том, кто будет нести эту ответственность. [1]
искусственного интеллекта в сфере психического здоровья Текущие тенденции
Технологические стартапы в области психического здоровья продолжают лидировать в инвестиционной деятельности в цифровом здравоохранении, несмотря на продолжающееся воздействие макроэкономических факторов, таких как инфляция, сбои в цепочках поставок и процентные ставки. [15]
Согласно отчету CB Insights, State of Mental Health Tech 2021 , компании, занимающиеся технологиями в области психического здоровья, привлекли $5,5 млрд по всему миру (324 сделки), что на 139% больше, чем в предыдущем году, когда было зарегистрировано 258 сделок.
Ряд стартапов, использующих ИИ в психиатрической медицине, также заключили заметные сделки в 2022 году. Среди них — чат-бот Wysa с искусственным интеллектом (20 миллионов долларов финансирования), BlueSkeye , работающий над улучшением ранней диагностики (3,4 миллиона фунтов стерлингов), умный блокнот Upheal для специалистов в области психического здоровья (1,068 миллиона евро) и система психического здоровья на основе искусственного интеллекта. компаньон Клэр и я (1 миллион евро).
Анализ инвестиционного ландшафта и текущие исследования показывают, что мы, вероятно, увидим появление более эмоционально интеллектуальных ботов с искусственным интеллектом и новых приложений для психического здоровья, основанных на возможностях прогнозирования и обнаружения искусственного интеллекта.
Например, исследователи из Медицинского центра Университета Вандербильта в Теннесси, США, разработали алгоритм МО, который использует данные о госпитализации человека, включая возраст, пол и прошлые медицинские диагнозы, чтобы с точностью 80% предсказать, будет ли этот человек болеет покончить с собой. [16] А исследователи из Университета Флориды собираются протестировать свою новую платформу искусственного интеллекта, направленную на постановку точного диагноза у пациентов с ранней стадией болезни Паркинсона. [17] Также ведутся исследования по разработке инструмента, сочетающего объяснимый искусственный интеллект и глубокое обучение для назначения персонализированных планов лечения детей, больных шизофренией. [18]
В январе 2024 года ученые-медики Cedars-Sinai разработали первую в своем роде программу, которая использует иммерсивную виртуальную реальность и генеративный искусственный интеллект для оказания поддержки психическому здоровью. [2] Программа называется XAIA и использует большую языковую модель, напоминающую человека-терапевта. [3]
Университет Южной Калифорнии исследует эффективность виртуального терапевта по имени Элли. С помощью веб-камеры и микрофона этот ИИ способен обрабатывать и анализировать эмоциональные сигналы, исходящие от лица пациента, а также от изменений в выражениях и тоне голоса. [4]
Команда психологов Стэнфорда и экспертов по искусственному интеллекту создала Woebot. Woebot — это приложение, которое делает сеансы терапии доступными круглосуточно и без выходных. WoeBot отслеживает настроение своих пользователей посредством коротких ежедневных разговоров в чате и предлагает специально подобранные видео или словесные игры, чтобы помочь пользователям контролировать свое психическое здоровье. [5] Скандинавская команда инженеров-программистов и клинического психолога создала «Сердечный сервис». Heartfelt Services — это приложение, предназначенное для имитации обычной разговорной терапии с участием терапевта с искусственным интеллектом. [19]
Критика [ править ]
ИИ в области психического здоровья все еще является новой областью, и по-прежнему существуют некоторые опасения и критика по поводу использования ИИ в этой области, например:
- Недостаток данных. Недостаточно данных для обучения систем искусственного интеллекта, что ограничивает их способность точно выявлять закономерности состояний психического здоровья и прогнозировать результаты. [20]
- Предвзятость: системы ИИ могут быть предвзятыми, если данные, используемые для их обучения, являются предвзятыми. Это может привести к неточным прогнозам и несправедливому обращению с определенными группами людей. [21]
- Конфиденциальность. Использование ИИ в сфере психического здоровья вызывает обеспокоенность по поводу конфиденциальности, поскольку необходимо собирать и анализировать большие объемы персональных данных. [22]
- Вредные советы. Использование ИИ в сфере психического здоровья вызывает опасения по поводу вредных советов, поскольку это ИИ [6] ; один мужчина покончил с собой после того, как чат-бот сказал ему «пожертвовать собой» [7] , а некоторых чат-ботов уже удалили из-за плохих советов, которые они дали [8]
- Отношения: На протяжении десятилетий исследования неизменно показывали, что терапевтические отношения играют наиболее важную роль в том, работает ли терапия и если да, то как. [9]
- Сочувствие? Некоторые задаются вопросом, будет ли человек испытывать сочувствие от чат-бота с искусственным интеллектом так же, как он испытывает сочувствие от человека. Поскольку ИИ никогда не переживал горя и не знает, что на самом деле представляет собой зависимость, некоторые задаются вопросом, можно ли считать терапию ИИ заменой человечной терапии.
проблемы Этические
Несмотря на то, что предстоит добиться значительного прогресса, внедрение ИИ в сферу психического здоровья подчеркивает необходимость создания нормативно-правовой базы по мере достижения прогресса. [3] Построение гармонии между участием человека и искусственным интеллектом — сложная задача, поскольку существует риск того, что здравоохранение станет роботизированным и потеряет человечность, которая раньше определяла эту область. [4] Кроме того, предоставление пациентам чувства защищенности и безопасности является приоритетом, учитывая, что ИИ полагается на индивидуальные данные для выполнения входных данных и реагирования на них. Если к нему не подойти должным образом, процесс повышения доступности может устранить элементы, которые негативно изменяют опыт пациентов при получении психологической поддержки. [4] Чтобы избежать отклонения в неправильном направлении, необходимо продолжить исследования, направленные на более глубокое понимание того, где внедрение ИИ дает преимущества и недостатки. [2]
См. также [ править ]
- Искусственный интеллект в здравоохранении
- Программное обеспечение для обнаружения искусственного интеллекта
- Выравнивание ИИ
- Искусственный интеллект в здравоохранении
- Искусственный интеллект
- Глоссарий искусственного интеллекта
- Система поддержки клинических решений
- Компьютерная диагностика
- Программное обеспечение для здоровья
Ссылки [ править ]
- ^ Мацца, Габриэлла (29 августа 2022 г.). «ИИ и будущее психического здоровья» . ЦЕНГН . Проверено 17 января 2023 г.
- ^ Jump up to: Перейти обратно: а б с Кинг, Дарлин Р.; Нанда, Гуранш; Стоддард, Джоэл; Демпси, Эллисон; Хергерт, Сара; Шор, Джей Х.; Торус, Джон (30 ноября 2023 г.). «Введение в генеративный искусственный интеллект в психиатрической помощи: соображения и рекомендации» . Текущие отчеты психиатрии . 25 (12): 839–846. дои : 10.1007/s11920-023-01477-x . ISSN 1523-3812 . ПМИД 38032442 .
- ^ Jump up to: Перейти обратно: а б с д и ж г Лу, Таншэн; Лю, Сяосин; Сунь, Цзе; Бао, Яньпин; Шуллер, Бьёрн В.; Хан, Ин; Лу, Линь (14 июля 2023 г.). «Преодоление разрыва между искусственным интеллектом и психическим здоровьем» . Научный вестник . 68 (15): 1606–1610. дои : 10.1016/j.scib.2023.07.015 . PMID 37474445 .
- ^ Jump up to: Перейти обратно: а б с д и ж г час Симада, Коки (29 ноября 2023 г.). «Роль искусственного интеллекта в психическом здоровье: обзор» . Научные идеи . 43 (5): 1119–1127. дои : 10.15354/si.23.re820 . ISSN 2329-5856 .
- ^ «Глобальный обмен данными о здравоохранении (GHDx)» . Институт показателей и оценки здоровья . Проверено 14 мая 2022 г.
- ^ «Психические расстройства» . www.who.int . Проверено 16 марта 2024 г.
- ^ Рем, Юрген; Шилд, Кевин Д. (07 февраля 2019 г.). «Глобальное бремя болезней и влияние психических расстройств и зависимостей» . Текущие отчеты психиатрии . 21 (2): 10. дои : 10.1007/s11920-019-0997-0 . ISSN 1535-1645 . ПМИД 30729322 . S2CID 73443048 .
- ^ Jump up to: Перейти обратно: а б с д и ж г час я дж к Ли, Эллен Э.; Торус, Джон; Де Чоудхури, Мунмун; Депп, Колин А.; Грэм, Сара А.; Ким, Хо-Чхоль; Паулюс, Мартин П.; Кристал, Джон Х.; Джесте, Дилип В. (сентябрь 2021 г.). «Искусственный интеллект для охраны психического здоровья: клиническое применение, барьеры, помощники и искусственная мудрость» . Биологическая психиатрия: когнитивная нейронаука и нейровизуализация . 6 (9): 856–864. дои : 10.1016/j.bpsc.2021.02.001 . ПМЦ 8349367 . ПМИД 33571718 .
- ^ Бенджаменс, Стэн; Дунну, Пранавсингх; Меско, Берталан (11 сентября 2020 г.). «Состояние медицинских устройств и алгоритмов на основе искусственного интеллекта, одобренных FDA: онлайн-база данных» . npj Цифровая медицина . 3 (1): 118. дои : 10.1038/s41746-020-00324-0 . ISSN 2398-6352 . ПМЦ 7486909 . ПМИД 32984550 .
- ^ Ван, Шуй-Хуа; Се, Шипенг; Чен, Сяньцин; Гаттери, Дэвид С.; Тан, Чаошэн; Солнце, Юндинг; Чжан, Ю-Дун (11 апреля 2019 г.). «Выявление алкоголизма на основе модели трансферного обучения AlexNet» . Границы в психиатрии . 10 :205. дои : 10.3389/fpsyt.2019.00205 . ISSN 1664-0640 . ПМК 6470295 . ПМИД 31031657 .
- ^ Банерджи, Дебруп; Ислам, Кази; Сюэ, Кейи; Мэй, Банда; Сяо, Лемин; Чжан, Гуанфан; Сюй, Роджер; Лей, Цай; Цзи, Шуйван; Ли, Цзян (01 сентября 2019 г.). «Подход глубокого трансферного обучения для улучшения диагностики посттравматического стрессового расстройства» . Знания и информационные системы . 60 (3): 1693–1724. дои : 10.1007/s10115-019-01337-2 . ISSN 0219-3116 . S2CID 9438194 .
- ^ Ле Глаз, Азилиз; Хараламбус, Яннис; Ким-Дюфор, Док-Хи; Ленка, Филипп; Бийо, Ромен; Райан, Тейлор С; Марш, Джонатан; ДеВилдер, Джордан; Уолтер, Мишель; Берруиге, Софиан; Леми, Кристоф (4 мая 2021 г.). «Машинное обучение и обработка естественного языка в психическом здоровье: систематический обзор» . Журнал медицинских интернет-исследований . 23 (5): e15708. дои : 10.2196/15708 . ISSN 1438-8871 . ПМЦ 8132982 . ПМИД 33944788 .
- ^ Фусар-Поли, Паоло; Хиджази, Зиад; Шталь, Дэниел; Стейерберг, Юаут В. (01 декабря 2018 г.). «Наука прогноза в психиатрии: обзор» . JAMA Психиатрия . 75 (12): 1289. doi : 10.1001/jamapsychiatry.2018.2530 . ISSN 2168-622X .
- ^ Jump up to: Перейти обратно: а б с «ИИ в психическом здоровье: примеры, преимущества и тенденции» . ITRex . 13 декабря 2022 г. Проверено 17 января 2023 г.
- ^ «Финансирование цифрового здравоохранения в третьем квартале 2022 года: рынок уже не тот, что был | Rock Health» . rockhealth.com . 03.10.2022 . Проверено 12 апреля 2024 г.
- ^ Говерн, Пол (15 марта 2021 г.). «Искусственный интеллект подсчитал риск попытки самоубийства в ВУМК» . Университет Вандербильта . Проверено 16 марта 2024 г.
- ^ «УМЫ И МАШИНЫ» . Флоридский врач . Проверено 16 марта 2024 г.
- ^ Пфлюгер-Питерс, Ной (11 сентября 2020 г.). «Использование искусственного интеллекта для лечения подростков, больных шизофренией | Информатика» . cs.ucdavis.edu . Проверено 16 марта 2024 г.
- ^ Гюнтер, Джули Элен (22 апреля 2024 г.). «Обеспокоены использованием ИИ-психологов: – Не следует предлагать их только коммерческим субъектам» . NRK (на норвежском букмоле) . Проверено 18 мая 2024 г.
- ^ Чосич, Крешимир; Попович, Синиша; Шарлия, Марко; Кеседжич, Иван; Йованович, Таня (июнь 2020 г.). «Искусственный интеллект в прогнозировании психических расстройств, вызванных пандемией COVID-19, среди медицинских работников» . Хорватский медицинский журнал . 61 (3): 279–288. дои : 10.3325/cmj.2020.61.279 . ISSN 0353-9504 . ПМЦ 7358693 . ПМИД 32643346 .
- ^ Нильсен, Пер; Сведберг, Петра; Нигрен, Йенс; Фридерос, Микаэль; Йоханссон, Ян; Шуллер, Стивен (январь 2022 г.). «Ускорение воздействия искусственного интеллекта на психиатрическую помощь посредством внедрения науки» . Внедрение исследований и практики . 3 : 263348952211120. doi : 10.1177/26334895221112033 . ISSN 2633-4895 . ПМЦ 9924259 . ПМИД 37091110 . S2CID 250471425 .
- ^ Ройер, Александрин (14 октября 2021 г.). «Рискованное внедрение ИИ-индустрии в сфере психиатрической помощи» . Брукингс . Проверено 17 января 2023 г.