Может ли искусственный интеллект помочь в борьбе с новым коронавирусом?

Информация о новом коронавирусе SARS-CoV-2 и вызываемом им заболевании COVID-19 накапливается с космической скоростью. Тем не менее, инфекцию по-прежнему трудно диагностировать только по симптомам, причем случаи варьируют от легкого кашля или простуды до угрозы жизни. И многие симптомы похожи на простуду и грипп, различие может быть минимальным.

Определение того, у каких пациентов действительно есть COVID-19, а также, у кого из этих пациентов может развиться тяжелое заболевание, могло бы помочь врачам эффективнее лечить пациентов. Кроме того, точное определение того, где могут произойти следующие вспышки, будет иметь решающее значение для прекращения пандемии, объявленной в этом году. Именно здесь может вмешаться искусственный интеллект (ИИ).

Исследователи из Королевского колледжа Лондона, Массачусетской больницы общего профиля и ZOE, британской компании, занимающейся наукой о здоровье, разработали диагностический инструмент, который может предсказать, может ли кто-то иметь COVID-19, исключительно на основании его симптомов.

Инструмент прогнозирования использует данные из приложения COVID Symptom Study, для которого в настоящее время миллионы пользователей ежедневно сообщают о своем состоянии здоровья, например, чувствуют ли они себя хорошо или имеют какие-либо новые симптомы, такие как постоянный кашель, лихорадка, усталость и потеря вкуса или запаха.

Математическая модель может с почти 80-процентной точностью предсказать, может ли человек иметь COVID-19 на основании его возраста, пола и сочетания четырех основных симптомов, включая потерю обоняния или вкуса, сильный или постоянный кашель, усталость и потеря аппетита. Результаты работы опубликованы в новой статье, 11 мая в журнале Nature Medicine .

Для разработки специализированного ИИ были собраны данные от 2,5 миллионов человек, регулярно использующих приложение. Одна треть пользователей сообщила о наличии симптомов, связанных с инфекцией COVID-19, при этом 18 374 человека сообщили о прохождении теста на коронавирус, а 7 178 - сообщили о положительных результатах теста. В группе из более чем 800 000 пользователей приложения, испытывающих симптомы COVID-19, модель cпрогнозировала, что чуть менее одной пятой недомогавших, вероятно, будут иметь COVID-19.

Авторы полагают, что сочетание возможностей ИИ с широким распространением специализированных приложений для смартфонов, может помочь выявить тех, кто может заболеть, гораздо быстрее, чем это делается сейчас. Это может помочь в более эффективном отслеживании и тестировании. Два клинических испытания запланированы в Великобритании и США, которые должны начаться в ближайшее время.

Интересно отметить, что потеря вкуса и запаха, называемая аносмией, оказалась важным показателем заболевания: две трети пользователей с положительным результатом на коронавирусную инфекцию сообщили об этом симптоме по сравнению с чуть более одной пятой участников с отрицательным результатом.

«Наши результаты показывают, что потеря вкуса или запаха является ключевым ранним предупреждающим признаком инфекции COVID-19 и должна быть включена в рутинный скрининг на заболевание», - сказал профессор Тим Спектор из Королевского колледжа Лондона, который принимал участие в исследовании.

«Мы настоятельно призываем правительства и органы здравоохранения во всем мире сделать эту информацию более широко известной и советуем всем, кто испытывает внезапную потерю обоняния или вкуса, предположить, что они заражены, и следовать местным руководящим принципам самоизоляции».

И другие исследователи тоже разрабатывают различные варианты ИИ для использования в борьбе с COVID-19. Например группа ученых из Университета штата Нью-Йорк используют прогностическую аналитику - тип ИИ - чтобы определить, когда у пациента есть риск развития тяжелой инфекции COVID-19.

В другом приложении, размещенном на веб-сайте Бостонской детской больницы, под названием "HealthMap" используется ИИ для сканирования социальных сетей, новостей, поисковых запросов в Интернете и другой информации на наличие признаков вспышек заболеваний в различных населенных пунктах.

Хотя ИИ не сможет заменить точное тестирование, он может помочь лицам, принимающим решения, направить усилия по тестированию на подозрительные горячие точки. Вопрос может заключаться в том, можно ли разработать инструменты ИИ достаточно быстро, чтобы помочь в текущей пандемии.