Перспективы медицины: рутинизация врачебных манипуляций, узкая специализация и искусственный интеллект. Отрывок из книги американского…

Перспективы медицины: рутинизация врачебных манипуляций, узкая специализация и искусственный интеллект.
Отрывок из книги американского хирурга Атула Гаванде «Тяжелый случай. Записки хирурга».
Цитата: «Выживаемость после сердечной, сосудистой и любой
другой операции находится в прямой зависимости от того, сколько раз
ее проделал хирург.»

Из книги А.Гаванде следует, что будущее медицины — за искусственным интеллектом, а люди, работающие в качестве врачей — должны стремиться к рутинизации и алгоритмизации своих манипуляций. И не полагаться на свою интуицию.

Читайте отрывок из главы «Компьютер и фабрика герниопластики»:

Исследования показали, что от 2 до 8 % пациентов с инфарктом, поступающих в отделение неотложной помощи, получают неверный диагноз и четверть из них умирает или переносит полную остановку сердца…При неверной расшифровке ЭКГ можно
опоздать с началом лечения, от которого зависит жизнь. Любое
человеческое суждение, даже если этот человек эксперт, всегда не
бесспорно. Таким образом, имеются все основания для того, чтобы
попытаться научить искусственный интеллект читать ЭКГ. Если он окажется хотя бы немного результативнее человека, это может ежегодно спасать тысячи жизней.

Впервые предположение, что компьютеры могут справляться с
диагностикой лучше людей, было высказано в 1990 в статье Уильяма Бакста, на тот момент врача неотложной помощи Калифорнийского ун-та в Сан-Диего. Бакст описал «искусственную нейронную сеть»…Такие
экспертные системы обучаются на своем опыте во многом так же, как
и люди, усваивая обратную связь от каждого удачного или неудачного
случая для повышения точности предположений. В следующем
исследовании Бакст рассказал, как компьютер играючи победил группу
врачей при диагностике инфарктов у пациентов с болью в груди.
Однако две трети врачей, участвовавших в исследовании, были
неопытными ординаторами, и, разумеется, следовало ожидать, что у
них возникнут трудности с расшифровкой ЭКГ. Но сможет ли
компьютер превзойти опытного специалиста?
На этот вопрос и попытались дать ответ в исследовании,
проведенном в Швеции под руководством Ларса Эденбрандта…
Эденбрандт провел 5 лет, совершенствуя свою систему сначала в
Шотландии, затем в Швеции. Он «скормил» компьютеру
электрокардиограммы более чем 10 000 пациентов, сообщая ему, какие
из них свидетельствуют об инфаркте, а какие нет, пока машина не
научилась читать даже самые неоднозначные ЭКГ. Тогда он обратился
к Хансу Олину, одному из ведущих кардиологов Швеции, обычно
расшифровывающему до 10 000 ЭКГ в год. Эденбрандт отобрал 2240
ЭКГ из историй болезни… чтобы протестировать
и программу, и врача, причем ровно половина из них (1120)
соответствовала подтвердившимся случаям инфаркта. Без лишней
шумихи результаты были опубликованы осенью 1997 г. Олин
правильно распознал 620 инфарктов, компьютер — 738. Машина
оказалась эффективнее человека на 20 %.

С первых дней обучения врачу ясно дают понять, что
ошибки неприемлемы. Можешь потратить время на налаживание
контакта с пациентом — прекрасно, но главное требование —
досконально изучить каждый рентгеновский снимок и идеально
выверить каждую дозу лекарства. Нельзя забыть ни об одной аллергии
или других предшествующих медицинских проблемах, упустить из
виду ни одного диагноза. В операционной нельзя потратить зря ни
единого движения, ни минуты времени, ни капли крови.

Путь к подобному совершенству — это рутинизация и
повторение: выживаемость после сердечной, сосудистой и любой
другой операции находится в прямой зависимости от того, сколько раз
ее проделал хирург. 25 лет назад хирург общей практики выполнял
гистерэктомии, удалял злокачественные опухоли легких и шунтировал
закупоренные легочные артерии. Сегодня имеются специалисты по
каждому заболеванию, многократно выполняющие один и тот же
узкий набор процедур. Когда я нахожусь в операционной, то
наивысшее признание, которого могу удостоиться от коллег-хирургов — это слова: «Ты прямо машина, Гаванде». Выбор слова
«машина» не случаен: люди в некоторых обстоятельствах
действительно могут действовать, как машины.

Рассмотрим относительно простую операцию, герниопластику,
которую я освоил на первом году ординатуры в хирургии. Грыжа —
это ослабление брюшной стенки, обычно в паху, через которое
выпирает содержимое брюшной полости. В большинстве больниц на
устранение дефекта — вправление выпячивания и восстановление
целостности брюшной стенки — уходит около 90 минут, а стоимость
операции может достигать $4000. В 10−15 % случаев операция
оказывается неудачной, и грыжа образуется вновь. Однако к
небольшому медицинскому центру под Торонто, клинике Шоулдайса
(Shouldice Hospital), данная статистика не применима.

В этой клинике пластика грыжи длится от 30 до 45 минут, а уровень
рецидивов потрясающе низок — всего 1 %. Обходится операция
примерно вполовину ее стоимости в остальных медицинских центрах.
Пожалуй, в мире нет лучше места для хирургического лечения грыжи.
В чем секрет успеха этой клиники? Прежде всего, в том, что
десятки хирургов клиники Шоулдайса выполняют герниопластику, и
ничего больше. Каждый оперирует от 600 до 800 грыж в год —
больше, чем хирург общей практики за всю жизнь. В данной узкой
области персонал клиники лучше обучен и более опытен, чем любой
другой, но можно сформулировать иначе: многочисленные повторения
меняют способ мышления этих врачей…

С повторением мыслительная деятельность в значительной
мере становится автоматической и не требует усилий, как, например,
когда вы ведете машину по дороге на работу. Новые ситуации обычно
требуют осознанного мышления и «оперативных» решений, которые
медленнее принимаются, труднее реализуются и чаще бывают
ошибочными. Хирург, от которого в большинстве ситуаций требуются
решения на уровне автоматических реакций, имеет существенное
преимущество.

Если шведское исследование на материале ЭКГ
свидетельствует, что в некоторых сферах машинам следует заменить
врачей, то пример клиники Шоулдайса заставляет предположить, что
врачей нужно учить действовать в большей степени, как машины.

Однажды я надел зеленую хлопчатобумажную блузу и штаны, одноразовую маску и бумажную
шапочку и обошел все столы в пяти операционных клиники
Шоулдайса…Я увидел трех
хирургов, прооперировавших шестерых пациентов, ни на шаг не
отступив от стандартного протокола.
В выложенной кафелем коробке операционной я следил за
происходящим через плечо Ричарда Сэнга, моложавого ироничного 51-
летнего хирурга. Хотя мы разговаривали на протяжении всей
операции, доктор Сэнг выполнял каждое действие не прерываясь,
почти отстраненно, причем ассистент точно знал, какие отодвигать
ткани, а сестра подавала именно те инструменты, какие требовались,
не нуждаясь в инструкциях. Пациент, приятный и удивительно
спокойный человек около 35 лет, иногда выглядывавший из-за
простыней, чтобы спросить, как дела, лежал на столе с обнаженной
нижней частью живота, желтой от бактерицидного раствора йода.
Выпячивание величиной со сливу виднелось по левую сторону от
лобковой кости. Доктор Сэнг обколол кожу местным анестетиком по
диагональной линии от верхушки левого бедра мужчины до лобка
вдоль паховой складки. Лезвием № 10 он сделал вдоль линии 10-
сантиметровый разрез одним нисходящим движением, обнажив
глянцево-желтый подкожный жир. Ассистент разложил салфетки по
обе стороны раны, чтобы впитывать слабое кровотечение, и растянул
края раны.

Сэнг быстро прорезал слой верхних мышц брюшной стенки,
открыв семенной канатик — жгут из кровеносных сосудов, нервов и
семявыносящего протока диаметром чуть больше сантиметра. Стало
видно, что грыжа образовалась вследствие слабости мышечной стенки
под семенным канатиком, в типичном месте. Сэнг чуть
приостановился, педантично выискивая другие дефекты вдоль зоны,
где канатик проходит сквозь внутреннюю брюшную стенку, и, как и
следовало ожидать, обнаружил маленькую вторую грыжу, которая,
если бы он ее проглядел, почти наверняка вызвала бы рецидив. Затем
он разрезал остальные мышечные слои под канатиком, полностью
открыв стенку брюшной полости, и втолкнул обратно внутрь
выпячивающиеся внутренности. Если в диванной подушке образуется
прореха, откуда лезет набивка, вы можете поставить на прореху
заплатку или зашить ее края. У нас в клинике грыжу обычно
вправляют, кладут сверху кусочек прочного сетчатого материала,
похожего на пластик, и пришивают его к окружающим тканям. Это
технически простое и надежное усиление. Однако Сэнг, как и другие
опрошенные мной хирурги из клиники Шоулдайса, высмеял эту
практику, считая сетку (инородный предмет в теле) источником
инфекции, причем дорогим (стоимостью в сотни долларов) и
ненужным (поскольку эти врачи получают завидные результаты и без
нее).

Пока мы с Сэнгом обсуждали альтернативы, он зашил по
отдельности три слоя мышц брюшной стенки тонкой проволокой,
проследив за тем, чтобы края каждого слоя перекрывались, словно
борта двубортного пиджака. Когда Сэнг соединил кожу пациента
маленькими скобками и убрал простыни, тот свесил ноги с края стола,
встал и вышел из операционной. Процедура заняла всего полчаса.

Многие хирурги повсюду используют оригинальную методику
клиники Шоулдайса, но имеют обычную частоту рецидивов. Не только
техника операции обеспечивает клинике выдающиеся результаты.
Врачи здесь делают герниопластику, как Intel — чипы, и предпочитают
называть свою клинику «специализированной фабрикой». Даже здание
клиники спроектировано специально для больных с грыжей. В их
палатах нет телефонов и телевизоров, а пища подается в обеденном
зале на первом этаже; пациентам ничего другого не остается, кроме
как вставать и ходить, что предупреждает проблемы, вызываемые
неподвижностью, например пневмонию или тромбы в ногах.

Оставив прооперированного пациента с медсестрой, Сэнг вызвал
следующего в ту же самую операционную. Не прошло и 3 минут,
но она уже была чистой. Свежие простыни и новые инструменты
лежали наготове. Началась очередная операция.

Я спросил Бирнса Шоулдайса, сына основателя клиники, тоже хирурга, оперирующего грыжи, не надоедает ли ему целыми днями делать герниопластику.
«Нет, — ответил он голосом Спока. — Совершенство восхитительно».

Парадоксальным образом в связи с подобной
сверхспециализацией возникает вопрос о том, нужны ли всесторонне
обученные врачи для оказания самой лучшей медицинской помощи.
Ни один из трех хирургов, за операциями которых я наблюдал в
клинике Шоулдайса, не смог бы самостоятельно проводить процедуры
в обычной американской больнице, поскольку не прошел полного
курса общей хирургии. Сэнг в прошлом был семейным врачом, Бирнс
Шоулдайс пришел прямо из медицинской школы, а главный хирург
оказался акушером. Тем не менее после примерно года обучения они
стали лучшими герниопластическими хирургами в мире.

Если вы не собираетесь ничего больше делать, кроме ушивания грыж или колоноскопии, нужно ли вам полное специальное образование (4 года медицинской школы, 5 или больше лет резидентуры), чтобы
достичь совершенства? В зависимости от области специализации
обязательно ли вам — этот вопрос возникает из результатов шведского
исследования с расшифровкой ЭКГ — даже быть человеком?

Хотя в медицинских кругах начали признавать, что такая
автоматизация, как в клинике Шоулдайса, способна улучшать
результаты лечения, многие врачи до сих пор не вполне в этом
убеждены. Особые сомнения вызывает применение этого принципа в
сфере медицинской диагностики. Большинство врачей считают, что
постановку диагноза невозможно свести к комплексу обобщений —
как некоторые говорят, к «поваренной книге», — необходимо
учитывать специфические особенности каждого пациента.
Звучит разумно, не так ли?

Когда я работаю хирургом-консультантом в отделении неотложной помощи, меня часто просят определить, есть ли у пациента с болью в животе аппендицит. Я внимательно выслушиваю его рассказ и рассматриваю множество
факторов: мои ощущения от ощупывания живота, локализацию и
характер боли, температуру и аппетит пациента, результаты анализов.
Но я не пытаюсь свести все это в единую формулу и рассчитать
результат. Я использую свою клиническую оценку — свою интуицию,
чтобы принять решение, оперировать ли его, оставить в больнице для
наблюдения или отправить домой. Все мы слышали об отдельных
случаях, опровергающих статистику, — о закоренелых преступниках,
вставших на праведный путь, о больных раком в терминальной стадии,
чудесным образом излечившихся. В психологии это явление иногда
называется проблемой сломанной ноги. Статистическая формула
может с огромным успехом предсказать, пойдет ли человек на
следующей неделе в кино, но некто, знающий, что этот человек лежит
в постели со сломанной ногой, сделает лучший прогноз, чем формула.
Никакая формула не способна учесть бесконечный спектр
исключительных событий. Поэтому врачи при постановке диагноза
предпочитают доверять своей утонченной интуиции.

Однажды во время моего дежурства в выходные я осматривал 39-
летнюю женщину с болью в правой нижней части брюшной полости,
не соответствующей картине аппендицита. Она сказала, что нормально
себя чувствует, у нее не было ни жара, ни тошноты. Она была голодна
и явно не подскочила от боли, когда я надавливал ей на живот.
Результаты анализов были по большей части неопределенными. Тем не
менее я посоветовал лечащему хирургу аппендэктомию. У нее был
высокий уровень белых кровяных телец, что указывало на инфекцию,
более того, она просто показалась мне больной. У больных
безошибочно узнаваемый вид, который ты начинаешь замечать после
некоторого времени в ординатуре. Не всегда точно знаешь, в чем тут
дело, но уверен, что в состоянии больного есть что-то тревожащее.
Лечащий врач согласился с моим диагнозом, сделал операцию и
обнаружил аппендицит.

Вскоре поступил 65-летний пациент почти в таком же состоянии,
с теми же результатами анализов. Я сделал сканирование брюшной
полости, но результаты были неоднозначными. У этого пациента тоже
не наблюдалась картина аппендицита, мне просто показалось, что у
него аппендицит. На операции, однако, выяснилось, что аппендикс в
норме. У него оказался дивертикулит…который обычно лечится без операции.

Более ли второй случай типичен, чем первый? Часто ли интуиция
уводит меня в сторону? Радикальный вывод из шведского
исследования заключается в том, что индивидуализированный
интуитивный подход, лежащий в основе современной медицины,
порочен — он порождает больше ошибок, чем предупреждает.
Исследования вне сферы медицины надежно подтверждают этот
вывод. За последние четыре десятилетия когнитивные психологи
многократно продемонстрировали, что слепой алгоритмический
подход обычно дает лучшие результаты при прогнозировании и
диагностике, чем человеческое суждение…

В лечении заболеваний часть медиков уже усваивают уроки
клиники Шоулдайса, доказывающие преимущество
узкоспециализированного, автоматизированного медицинского
обслуживания. Реджина Херцлингер, профессор Гарвардской школы
бизнеса, введшая в употребление термин «специализированная
фабрика в сфере здравоохранения» в своей книге «Рыночно
ориентированное медицинское обслуживание», обращает внимание
на другие примеры…Пациентки с раком груди получают наилучшие результаты лечения в специализированных онкоцентрах, где с ними
работают онколог, радиолог, пластический хирург, врач-диетолог и другие специалисты, ежедневно наблюдающие случаи рака груди.

Практически в каждой больнице сегодня имеются протоколы и алгоритмы лечения, по крайней мере, некоторых распространенных состояний, таких как астма или внезапный инсульт. Новые искусственные нейронные сети всего лишь переносят этот опыт в сферу диагностики.
Тем не менее сопротивление механистическому подходу в
медицине никуда не денется. Отчасти, вероятно, из-за
недальновидности…