Сзоловиц выяснил некоторые основные моменты, из-за которых доктора предпочитают полагаться на собственные мозги и помощь коллег, вместо того, чтобы прибегать к компьютерам при диагностике.
Во-первых, компьютер не может самостоятельно получать данные от пациента. Он хорошо сортирует их, но не собирает. Собирать данные должен врач, которому затем следует ввести их в программу. Программа не облегчает ему задачу; существует множество способов описать симптомы пациента и отклонения, выявленные при физическом осмотре, но компьютер не располагает языковой компетенцией для распознавания. Приходится либо выбирать симптомы из длиннейшего списка, либо пытаться использовать те термины, которые компьютер понимает.
Существуют и технические сложности: врачи, лаборатории и больницы пользуются разными программными продуктами. Не существует единой системы, способной подключаться к ним всем и собирать данные о пациентах. Получается, что их опять должен вводить врач. Далее возникают финансовые сложности. Кто будет платить врачу или больнице за то, что они тратят время на все эти действия? Сзоловиц отметил, что больницам не платят за то, что они понимают, им платят за то, что они делают.
Но, пожалуй, самая большая трудность заключается в том, как уговорить врачей пользоваться таким программным обеспечением. Столкнувшись с необычной клинической картиной, врач предпочтет сделать то, что делал всегда – посоветоваться с другим врачом, ведь это быстрее и проще.
По этим и другим причинам медицинское сообщество пока не готово к использованию компьютерной системы диагностики. Мечты о компьютере, который будет думать быстрее и эффективнее, чем любой врач-человек, до сих пор не реализованы. Несмотря на все ограничения, человек, особенно хорошо образованный, все равно лучше понимает проблему, быстрее отбрасывает неподходящую информацию и приходит к «достаточно хорошему» решению.
Вот почему шахматистам-людям так долго удавалось одерживать верх над компьютерными противниками, несмотря на их математические способности и объем памяти, во много раз превосходящий возможности человеческого мозга. Люди разрабатывают обходные стратегии при принятии решения и делают такие выводы, на которые компьютер просто неспособен. Люди также великолепно справляются с распознанием паттернов: в шахматах опытный игрок может одним взглядом оценить положение на доске и с помощью интуиции разглядеть потенциальную угрозу или интересную возможность.
Потребовалось несколько десятилетий и много миллионов долларов на то, чтобы разработать компьютер, способный соревноваться с человеком в шахматной игре. Игра эта сложная, требующая мыслительных усилий, но все-таки она происходит в двух измерениях и базируется на четких устойчивых правилах, с использованием элементов, которые остаются неизменными. Диагностика же, в отличие от шахмат, четырехмерная (то есть включает три пространственных измерения и четвертое, временное), не имеет устойчивых правил и включает элементы (организмы), которые никогда не бывают в точности одинаковыми.
Кроме того, у человека есть набор диагностических инструментов, который компьютеру недоступен – это пять независимых и очень мощных органов чувств. Только увидев пациента, врач уже начинает процесс сбора информации: тут и осанка, и цвет кожи, и зрительный контакт, и запах, и голос, и отношение к личной гигиене – важные подсказки, плохо поддающиеся вербальному описанию. Компьютер же располагает только словами и цифрами, которые должен вводить в него человек, а они неадекватно отражают живого, дышащего и такого сложного пациента.
Несмотря на трудности, Сзоловиц был среди тех, кто первыми попытались разработать компьютерные программы для диагностики. Он создал десятки прототипов, которые тестировались в лабораторных условиях. Но большинство не оправдывало себя при переносе в реальную среду – в клинику – и при попытке пустить их в коммерческое обращение. Компьютерам не хватало памяти и скорости обработки информации, чтобы обеспечивать быстрый доступ к базам данных. До возникновения Интернета программы приходилось распространять на дискетах либо предустановленными в компьютер, или загружать через аналоговые модемы. Все эти сложности замедляли их продвижение.
Однако даже системы, использующие все последние технологические новинки, не имели большого успеха. Речь идет об одной из первых попыток использовать компьютеры для совершенствования процесса диагностики. В 1984 году команда компьютерщиков из лаборатории информатики MIT решила объединить усилия с командой врачей из Центрального госпиталя Массачусетса, расположенного прямо напротив них, через реку. Два года они совместно разрабатывали электронную медицинскую систему референций, которая помогала бы при диагностике. В 1986 году они запустили программу под названием DXplain, с базой данных, включавшей описание пятисот болезней. Массовое распространение программы с расширенной базой данных, включавшей уже две тысячи заболеваний, началось в 1987 году, с помощью предшественника Интернета – компьютерной сети с доступом через модемы. В период с 1991-го по 1996 год DXplain распространялась в виде самостоятельной версии, которую можно было загружать на персональный компьютер. С 1996 года интернет-доступ к веб-версии программы заменил все предыдущие методы дистрибуции. Программа постоянно совершенствовалась; сейчас ею пользуется около 35 000 представителей медицинских профессий – правда, преимущественно из медицинских школ и учебных больниц, где она используется в качестве обучающего инструмента.
DXplain и другие диагностические программы первого поколения включали в себя базы данных по болезням с их симптомами, признаками и результатами анализов. Пользователь сам должен был вводить в программу симптомы своих пациентов при помощи меню, после чего алгоритм выбирал предполагаемые диагнозы.
– В 1980-х велось много разработок по компьютерной диагностике, а потом, в 1990-х, они как-то затухли, – говорит Эта Бернер, профессор информатики в здравоохранении из Университета Алабамы. Бернер отчасти ответственна за это «затухание»: в 1994 году она с тринадцатью другими врачами протестировала четыре из наиболее широко распространенных диагностических программ и опубликовала результаты в Медицинском журнале Новой Англии. Они собрали около ста сложных случаев от специалистов со всей страны, ввели данные по каждому пациенту во все четыре базы данных, и четыре программы правильно диагностировали 63 из 105 заболеваний. В целом все четыре программы ставили правильный диагноз в диапазоне от 50 до 70 % случаев – эффективность в лучшем случае на тройку.
Авторы исследования сделали вывод, что программы могут отчасти помогать врачам в работе: «Разработчиков этих систем следует поблагодарить за то, что их продукт напоминает врачам о диагнозах, которые сами они могли упустить из виду, или подталкивает к другим диагностическим возможностям». Но, как продемонстрировало исследование, во многих случаях программа не давала тех ответов, на которые рассчитывал врач.
– Некоторое время эта сфера пребывала в упадке, – объяснила Бернер, а потом добавила: – Но теперь она оживилась снова.
Возникновение экспертных систем
Одной из проблем диагностического программного обеспечения наподобие DXplain было то, что разработчики пытались охватить все области медицины. Другие системы, разрабатываемые как специализированные, или «экспертные», используются врачами в более узких сферах диагностики.
