انقلاب هوش مصنوعی؛ چالش‌ها و‌ راهکارها

با دکتر حمید آریایی تبار؛  فلوشیپ ویتره و‌رتین پیش از برگزاری کنگره سی و چهارم گفتگو‌ کرده‌ بودم. او در روزهای برگزاری کنگره به دفتر واحد رسانه آمد و با هم در باره موضوع هوش مصنوعی مفصل‌تر صحبت کردیم. دکتر آریایی‌تبار با اشاره به ورود شتابان هوش مصنوعی در همه ارکان زندگی بشر و‌ تاثیر آن در دانش پزشکی و از جمله چشم‌پزشکی و با توصیف واقع‌بینانه شرایط موجود، هشدار داد اگر همپای تکنولوژی پیش نرویم، از قافله علم و بازار رقابت منطقه‌ای جا خواهیم ماند و البته راهکارهایی در این خصوص ارائه داد. آنچه پیش روی شماست، حاصل این گفتگوست.*

■ دکتر ابتدا تصویری از وضعیت دانش چشم‌پزشکی پس از ورود هوش مصنوعی ارائه بدهید؟
□ واقعیت این است هوش مصنوعی به‌تدریج در حال ورود به همه بخش‌های پزشکی و از جمله چشم‌پزشکی است و در آینده نزدیک، دستگاه‌ها و ابزارهای غیر متصل به فناوری‌های هوش مصنوعی پیشرفته تا حدود زیادی غیرقابل استفاده خواهد شد. در واقع ما در نقطه‌ای تاریخی قرار داریم که باید خودمان را برای آینده آماده کنیم. سوال این نیست که آیا این تحول اتفاق می‌افتد، بلکه سوال این است که ما چقدر برای آن آمادگی داریم.
در حال حاضر استانداردهای درمانی در حال تغییر است و کلینیک‌ها و بیمارستان‌هایی که به فناوری‌های نوین مجهز نباشند، به‌تدریج از چرخه رقابت خارج خواهند شد.
 ■ اگر بخواهید یکی از قدرتمندترین قابلیت‌های هوش مصنوعی را بیان کنید، به چه موردی تاکید دارید؟
□ یکی از جنبه‌های شگفت‌انگیز سیستم‌های مجهز به هوش مصنوعی، توانایی پیش‌بینی و واکنش سریع به شرایط غیرمنتظره است. این سیستم‌ها با تحلیل هزاران عمل قبلی و یادگیری از آنها، می‌توانند الگوهایی را شناسایی کنند که ممکن است منجر به عارضه شوند و پیش از وقوع مشکل، هشدار دهند یا اقدام اصلاحی انجام دهند. برای مثال اگر در حین عمل فاکو، فشار داخل چشم به صورت غیرعادی افزایش یابد، سیستم هوش مصنوعی می‌تواند این را فوراً تشخیص دهد و به جراح هشدار دهد یا حتی به صورت خودکار پارامترهای دستگاه را تنظیم کند تا از عوارضی مانند پارگی کپسول عقبی جلوگیری کند. یا اگر در حین برش قرنیه‌ای، عمق برش در حال انحراف از حد استاندارد باشد، سیستم می‌تواند مسیر را اصلاح کند. این نوع نظارت و واکنش لحظه‌ای، توانایی انسان را بسیار فراتر می‌برد.
■ با این اوصاف با ورود این پدیده در دنیای پزشکی و از جمله چشم‌پزشکی، همه چیز متحول‌تر خواهد شد.
□ بله. دقیقا، سیستم‌های هوش مصنوعی می‌توانند با تحلیل تصاویر OCT، توپوگرافی و سایر داده‌های پیش از عمل، پیش‌بینی کنند که کدام بیماران در معرض خطر بالاتری برای عوارض خاص هستند. می‌توانند پلان جراحی را متناسب با این ریسک‌ها تنظیم کنند. این نوع طب شخصی‌سازی شده، در جراحی سنتی با این سطح از دقت ممکن نبود.
 برای مثال یکی از مهم‌ترین مراحل در جراحی کاتاراکت، انتخاب قدرت مناسب لنز داخل چشمی است. در روش‌های سنتی، ما از فرمول‌ها و محاسبات استفاده می‌کنیم که گاهی با خطا همراه است. سورپرایز رفراکتیو_ یعنی اینکه نتیجه نهایی با پیش‌بینی ما متفاوت باشد - یک مشکل شناخته شده در جراحی کاتاراکت است و گاهی نیاز به استفاده از عینک یا حتی جراحی مجدد دارد.
سیستم‌های هوش مصنوعی می‌توانند با تحلیل داده‌های بسیار بیشتری ، نه فقط طول محور چشم و قدرت قرنیه، بلکه ساختار دقیق بخش قدامی چشم، ضخامت قرنیه در نقاط مختلف، عمق اتاقک قدامی، قطر سفیدی چشم و حتی ویژگی‌های بافتی کپسول محاسبات بسیار دقیق‌تری انجام دهند. آنها می‌توانند با یادگیری از ده‌ها هزار عمل قبلی، الگوهای پیچیده‌ای را شناسایی کنند که فرمول‌های سنتی نمی‌توانند و این یعنی دقت بسیار بالاتر در رسیدن به هدف رفراکتیو، یعنی بیماران کمتری به عینک نیاز دارند، یعنی رضایت بیمار افزایش می‌یابد. در برخی مطالعات، سیستم‌های مجهز به هوش مصنوعی توانسته‌اند نرخ رسیدن به هدف رفراکتیو را از حدود هفتاد تا هشتاد درصد به بالای نود درصد برسانند،  این یک جهش بزرگ است. سیستم‌های رباتیک و هوش مصنوعی با دقت بالا، حرکات کنترل شده و توانایی پیش‌بینی مشکلات، می‌توانند نرخ عوارض را به طور قابل توجهی کاهش دهند. برش‌های دقیق یعنی کمتر آسیب به بافت و کمتر احتمال عفونت؛ فاکوی کنترل شده یعنی کمتر استرس بر کپسول و کمتر احتمال پارگی؛ جایگذاری دقیق لنز یعنی کمتر نیاز به دستکاری و در نتیجه کمتر التهاب.
■ آیا سیستم‌های هوش مصنوعی می‌توانند در مرحله ارزیابی قبل از عمل هم کمک‌کننده باشند؟
□ بله کاملا؛ این سیستم‌ها قادرند بیماران پرخطر را شناسایی و برنامه جراحی را متناسب با آن تنظیم کنند. می‌توانند در حین عمل، اگر شرایطی پیش بیاید که احتمال عارضه را افزایش دهد، به جراح هشدار دهند. این رویکرد چندلایه به ایمنی، نتایج بهتری به همراه دارد.
 ■ آیا می‌توان گفت با ورود هوش مصنوعی، نقش جراحان کمرنگ می‌شود؟
□ به هیچ‌وجه؛ نقش جراح در این سیستم تغییر می‌کند. در آینده، جراح چشم دیگر صرفاً انجام‌دهنده فیزیکی عمل نخواهد بود. نقش او به سمت طراح، هدایت‌کننده، نظارت‌کننده و تصمیم‌گیرنده استراتژیک تغییر خواهد کرد. این تغییر نقش، نه تنها جراحان را بیکار نمی‌کند، بلکه نقش آنها را ارتقا می‌دهد.
جراح آینده، پیش از عمل تمام داده‌های بیمار را با کمک هوش مصنوعی تحلیل می‌کند و بهترین استراتژی جراحی را طراحی و پلان جراحی را با توجه به ویژگی‌های خاص هر بیمار شخصی‌سازی می‌کند. در حین عمل، سیستم رباتیک حرکات فیزیکی را انجام می‌دهد، اما جراح مانند یک رهبر ارکستر، تمام فرآیند را هدایت می‌کند. او تصمیمات کلیدی را می‌گیرد، بر اجرای صحیح پلان نظارت و اگر نیاز باشد مداخله می‌کند. این به معنای نیاز به سطح بالاتری از دانش و مهارت است. جراح باید علاوه بر دانش بالینی عمیق، با فناوری‌های پیشرفته آشنا باشد. باید بتواند خروجی سیستم‌های هوش مصنوعی را تفسیر و اعتبار آنها را ارزیابی کند و قضاوت بالینی خود را با توصیه‌های سیستم ترکیب نماید. باید بداند چه زمانی به سیستم اعتماد کند و چه زمانی مداخله کند. این نوع جراح، در واقع جراح-مهندس یا جراح-تکنولوژیست است.
■با توجه به صحبتهای شما آموزش در مراکز دانشگاهی باید متحول شود؟
□ بله؛ این یعنی برنامه‌های آموزشی ما باید تغییر کند. دانشجویان و دستیاران چشم‌پزشکی باید علاوه بر مهارت‌های جراحی سنتی، با سیستم‌های رباتیک، الگوریتم‌های هوش مصنوعی، تحلیل داده و تصمیم‌گیری مبتنی بر داده آشنا شوند. آینده متعلق به جراحانی است که می‌توانند فناوری را به عنوان ابزاری قدرتمند در خدمت بیمار به کار بگیرند. یک واقعیت غیرقابل انکار این است که با افزایش خودکارسازی، نیاز به تعداد زیادی جراح با مهارت‌های صرفاً سنتی کاهش خواهد یافت. وقتی یک سیستم رباتیک می‌تواند با کیفیت ثابت و بالا عمل کند، دیگر به تعداد زیادی جراح برای انجام عمل‌های استاندارد نیاز نیست. این ممکن است نگران‌کننده به نظر برسد، اما واقعیت پیچیده‌تر است. از یک سو تعداد کمتری جراح می‌توانند تعداد بیشتری عمل را با کیفیت بهتر انجام دهند و این می‌تواند به‌ویژه در مناطقی که کمبود جراح دارند، مفید باشد. از سوی دیگر جراحانی که می‌توانند با این فناوری‌ها کار کنند، باید سطح بالاتری از دانش و تخصص داشته باشند. بنابراین نیاز به جراحان کم نمی‌شود، بلکه نوع مهارت مورد نیاز تغییر می‌کند.
■ در این شرایط ضرورت آمادگی در این زمینه بیش از همیشه احساس می‌شود؟
□برای جامعه پزشکی ایران، این یعنی ما باید همین الان شروع کنیم به آماده کردن نسل جدیدی از جراحان که هم مهارت‌های بالینی عمیق دارند و هم توانایی کار با فناوری‌های پیشرفته. جراحانی که خودشان را به روز نکنند، در آینده با چالش روبرو خواهند شد، اما جراحانی که این مهارت‌ها را کسب کنند، فرصت‌های بیشتری خواهند داشت.
باز هم مثالی بزنم؛ امروزه جراحی کاتاراکت فیکو یا فاکو به عنوان یکی از رایج‌ترین عمل‌های جراحی چشم در جهان، در آستانه تحولی بنیادین قرار دارد. جراحی کاتاراکت سالانه میلیون‌ها بار در سراسر جهان انجام می‌شود و هر پیشرفتی در این زمینه می‌تواند زندگی تعداد بسیار زیادی از بیماران را بهبود بخشد. ورود هوش مصنوعی و رباتیک به این حوزه، نه یک تغییر تدریجی، بلکه یک انقلاب واقعی است که ماهیت این جراحی را به کلی تغییر می‌دهد.
 واقعیت این است یکی از محدودیت‌های ذاتی جراحی دستی، لرزش طبیعی دست انسان است. حتی ماهرترین جراحان جهان نمی‌توانند دست خود را کاملاً ثابت نگه دارند. این لرزش‌ها هر چند بسیار کوچک، در جراحی‌های ظریف مانند کاتاراکت می‌توانند تأثیرگذار باشند. سیستم‌های رباتیک مدرن با دقت زیر ده میکرومتر می‌توانند حرکت کنند؛ این دقتی است که دست انسان هرگز نمی‌تواند به آن برسد.
در مرحله فاکو که هسته عدسی را خرد و خارج می‌کنیم، هر حرکت اضافی یا لرزش دست می‌تواند به اندوتلیوم قرنیه آسیب برساند.  هنگام قرار دادن لنز داخل چشمی، اگر پوزیشن لنز حتی کسری از میلیمتر انحراف داشته باشد، می‌تواند بر نتیجه نهایی بینایی تأثیر بگذارد. سیستم‌های رباتیک با حذف کامل این چالش‌ها، حرکات را با دقت مطلق انجام می‌دهند. این یعنی کمترین آسیب به بافت‌های اطراف، بهبودی سریع‌تر و نتایج بینایی بهتر.
■ در واقع در این مورد واقعا انقلاب عظیمی رخ خواهد داد؟
واقعیت دیگر این است که جراح  در طول یک روز کاری طولانی، خسته می‌شود. عمل اول صبح با عمل آخر بعدازظهر از نظر تمرکز و دقت جراح یکسان نیست. ممکن است نگرانی‌های شخصی، استرس، یا حتی یک شب بی‌خوابی بر عملکرد جراح تأثیر بگذارد، اینها واقعیت‌های انسانی هستند که نمی‌توانیم آنها را نادیده بگیریم.
سیستم رباتیک مجهز به هوش مصنوعی احساس خستگی نمی‌کند، عمل اول و عمل صدم  دقیقاً با همان دقت و تمرکز انجام می‌شود، احساسات دخیل نیست و سیستم طبق الگوریتم‌های از پیش تعیین شده و بر اساس داده‌های بیمار کار می‌کند. این یعنی ثبات و پیش‌بینی‌پذیری بسیار بالا و بیمار می‌داند که صرف‌نظر از اینکه عمل او اولین عمل روز است یا آخرین، کیفیت کار یکسان خواهد بود.
تصور کنید جراحی در حین انجام عمل، خبر ناگواری درباره خانواده‌اش بشنود. هر چقدر هم حرفه‌ای باشد، این موضوع بر تمرکزش تأثیر می‌گذارد. یا در یک روز بسیار شلوغ که ده عمل پشت سر هم انجام داده، احتمال خطا افزایش می‌یابد. سیستم هوش مصنوعی از این مسائل تأثیر نمی‌پذیرد، این یک تفاوت بنیادین است که به نفع ایمنی بیمار تمام می‌شود.
■ غیر از موضوع کاتاراکت در مورد بیماری‌های دیگر هم هوش مصنوعی چنین نقشی دارد؟
□آنچه درباره کاتاراکت گفتم، تنها بخشی از تصویر کامل است. سیستم‌های هوش مصنوعی برای تشخیص خودکار رتینوپاتی دیابتی، گلوکوم، دژنرسانس‌ماکولا و سایر بیماری‌ها نیز در حال توسعه و استقرار هستند. دستگاه‌های OCT جدید با قابلیت تحلیل پیشرفته در حال ورود به بازار هستند و ربات‌های جراحی برای عمل‌های پیچیده شبکیه در برخی مراکز پیشرفته استفاده می‌شوند.
آنچه مسلم است این است که در آینده نزدیک، ابزارها و سیستم‌های غیر متصل به فناوری‌های هوش مصنوعی پیشرفته، به‌تدریج کارایی و رقابت‌پذیری خود را از دست خواهند داد، چون استانداردهای درمانی در حال تغییر است، بیماران انتظارات بالاتری خواهند داشت و کلینیک‌ها و بیمارستان‌هایی که به فناوری‌های نوین مجهز نباشند، به‌تدریج از چرخه رقابت خارج خواهند شد.
■ با توضیحات شما می‌توان نتیجه گرفت که ضرورت سرمایه‌گذاری در این حوزه بشدت احساس می‌شود.
□ همینطور است، در این خصوص ما اگر دیر بجنبیم، جا می‌مانیم، در کشورهای منطقه شکاف فناوری به‌سرعت در حال افزایش است. کشور امارات متحده عربی میلیاردها دلار در طول سال‌های اخیر در برنامه‌ها و خدمات مبتنی بر هوش مصنوعی سرمایه‌گذاری و استراتژی ملی بلندمدت هوش مصنوعی خود را تدوین کرده است. بازار هوش مصنوعی در بهداشت این کشور با نرخ رشد بسیار بالایی در حال گسترش است. آنها سیستم‌های یکپارچه اطلاعات سلامت ایجاد کرده‌اند که تمامی بیمارستان‌ها و کلینیک‌ها را به هم متصل می‌کند. عربستان سعودی هم سالانه ده‌ها میلیارد دلار برای سلامت و توسعه اجتماعی هزینه می‌کند و قرار است بازار سلامت دیجیتال خود را چند برابر کند. آنها در حال ساختن بیمارستان‌های هوشمند با جدیدترین سیستم‌های رباتیک و هوش مصنوعی هستند. کشور ترکیه سالانه بیش از یک میلیون توریست سلامت می‌پذیرد و از این بابت درآمد میلیاردی دارد و جراحی‌های چشم بخش قابل توجهی از این رویه‌ها را تشکیل می‌دهد. آنها ده‌ها مؤسسه با اعتبار بین‌المللی دارند و به سرعت مراکز خود را به فناوری‌های پیشرفته مجهز می‌کنند. قطر نیز با سرمایه‌گذاری‌های کلان و همکاری با شرکت‌های پیشرو فناوری در حال توسعه سیستم‌های هوش مصنوعی برای بهداشت است.
■ با توجه به تحریم‌های ناعادلانه علیه کشورمان، آیا ما در این خصوص با چالش مواجه نیستیم؟
□ ما باید واقع‌بین باشیم، تحریم‌ها دسترسی ما به جدیدترین تجهیزات را به‌شدت محدود کرده است. شرکت‌های بزرگ سازنده تجهیزات پزشکی حاضر به فروش به ایران نیستند. حتی زمانی که تجهیزات پزشکی از تحریم‌ها مستثنی هم باشد، مشکلات بانکی، عدم دسترسی به قطعات یدکی و خدمات پس از فروش، خرید این تجهیزات را بسیار دشوار یا تقریباً غیرممکن کرده است. این شرایط یعنی ما با تجهیزات نسل قبل باید با کشورهایی رقابت کنیم که دارند جدیدترین فناوری‌ها را نصب می‌کنند.
توجه داشته باشید در حال حاضر ایران سالانه حدود یک میلیارد دلار از توریسم سلامت درآمد دارد و بخش قابل توجهی از آن مربوط به چشم‌پزشکی است. بیماران زیادی از کشورهای همسایه برای درمان چشم به ایران می‌آیند، اما اگر کشورهای منطقه تجهیزات پیشرفته‌تر و نتایج بهتری ارائه دهند، این بیماران به آنجا خواهند رفت. بازار توریسم سلامت با سرعت بالایی در حال رشد است و ما در خطر از دست دادن سهم خود هستیم.
■ پس چه باید کرد؟
 تحریم‌ها نباید بهانه‌ای برای بی‌عملی باشد، ما نمی‌توانیم جدیدترین تجهیزات را بخریم، اما می‌توانیم و باید در حوزه‌های دیگر سرمایه‌گذاری کنیم، در این مسیر آموزش مهم‌ترین اولویت است. دانشگاه‌های علوم پزشکی باید فوری هوش مصنوعی، رباتیک و فناوری اطلاعات را در برنامه‌های آموزشی خود بگنجانند، مهندسان باید به دانشکده‌های پزشکی بیایند، این ضرورت است نه انتخاب. ما باید مراکز تحقیقاتی مشترک ایجاد کنیم، پزشکان فعلی باید دوره‌های بازآموزی ببینند، دانشجویان پزشکی باید از ابتدا با این فناوری‌ها آشنا شوند، حتی اگر نتوانیم محصول تجاری تولید کنیم، دانش و نیروی متخصص تربیت کنیم که برای آینده ارزشمند است. ما می‌توانیم با کشورهایی مانند روسیه، چین و هند همکاری کنیم، می‌توانیم الگوریتم‌های هوش مصنوعی را خودمان توسعه دهیم، می‌توانیم در پروژه‌های متن‌باز مشارکت کنیم، می‌توانیم داده‌های بالینی خود را سازماندهی کنیم تا وقتی فرصت دسترسی پیدا کردیم، آماده باشیم.
■ دولت و بخش خصوصی در این باره چه وظایفی دارند؟
□ دولت باید این موضوع را به عنوان اولویت ملی ببیند. در شرایطی که خرید تجهیزات محدود است، سرمایه‌گذاری در آموزش و تحقیق اهمیت دوچندانی دارد. دولت باید بودجه کافی برای مراکز تحقیقاتی، آموزش پزشکان و حمایت از استارتاپ‌های فناوری سلامت اختصاص دهد و معافیت‌های مالیاتی و تسهیلات ویژه برای آنها در نظر بگیرد. بیمارستان‌ها و کلینیک‌های خصوصی هم باید هم‌اکنون در آموزش کارکنان، بهینه‌سازی تجهیزات موجود و بهبود کیفیت سرمایه‌گذاری کنند. باید کنسرسیوم‌های بیمارستانی برای کاهش هزینه‌ها و به اشتراک‌گذاری منابع ایجاد شود. بخش خصوصی می‌تواند با دانشگاه‌ها شراکت و در پروژه‌های تحقیقاتی سرمایه‌گذاری کند.
فراموش نکنیم ما در حالی که آماده می‌شویم برای آینده، نباید مزیت‌های فعلی را از دست بدهیم، ما پزشکان ماهر داریم. هزینه‌های‌مان کمتر است، باید بر کیفیت خدمات، توجه به بیمار و خدمات مکمل تمرکز کنیم، زیرساخت‌های پذیرایی و توریسم درمانی را بهبود بخشیم و‌ من بر این باورم این مزیت‌ها می‌توانند تا حدودی کمبود فناوری را جبران کنند.
■ ضمن سپاس از فرصتی که در اختیار ما گذاشتید، اگر نکته‌ای به عنوان سخن آخر دارید، می‌شنویم.
□من این هشدار را برای آگاهی می‌دهم، نه ایجاد ناامیدی؛ ما هنوز فرصت داریم، ما پزشکان ماهر، دانشجویان با استعداد و مهندسان خلاق داریم، اما این فرصت با گذر زمان محدودتر می‌شود. آنچه مسلم است در آینده نزدیک، ابزارها و سیستم‌های غیر متصل به فناوری‌های هوش مصنوعی پیشرفته، به‌تدریج کارایی خود را از دست خواهند داد. استانداردهای درمانی در حال تغییر است، ما نمی‌توانیم این روند را متوقف کنیم، اما می‌توانیم خودمان را برای آن آماده کنیم.
آینده پزشکی متعلق به کسانی است که امروز برای آن آماده می‌شوند، ما باید با واقع‌بینی، برنامه‌ریزی هوشمندانه، سرمایه‌گذاری در آموزش و تحقیق و استفاده از هر فرصتی، خودمان را برای دوران جدید آماده کنیم و به‌هیچ وجه نباید غافلگیر شویم، باید آگاه، آماده و فعال باشیم، چون آینده را امروز می‌سازیم، نه فردا