Serwis wyrobów medycznych – jak może się zmienić dzięki sztucznej inteligencji?

Upowszechnienie nowej specjalności, jaką jest analityka aparatury medycznej w celu akceleracji procesu racjonalizowania i optymalizacji zarządzania aparaturą medyczną, pozwoli na skuteczne zarządzanie procesami wspieranymi przez sztuczną inteligencję, co umożliwi nad nią racjonalną kontrolę.

Wprowadzenie sztucznej inteligencji do procesów zarządzania w ochronie zdrowia jest już oczywistością. Dotyczy to także infrastruktury obiektów szpitalnych, w tym serwisowania wyrobów medycznych. Jest to bowiem proces, który daje nadzieję na znaczącą poprawę efektywności działań w tym zakresie. Jednakże, podobnie jak w całym obszarze medycyny, budzi pewne obawy. Ekstensywna rola AI (ang. extension – rozszerzenie), rozumiana jako poszerzenie praktycznych możliwości człowieka, generalnie nie budzi niepokoju. Nieco inaczej jest już postrzegany udział AI w rozszerzaniu rzeczywistości oraz z jej pochodnymi, takimi jak rzeczywistość mieszana, rzeczywistość wspomagana, a tym bardziej rzeczywistość wirtualna. W wielu środowiskach stały się one źródłem obaw, niechęci, a nawet odrzucenia i zanegowania. Jeszcze silniejsze emocje związane są z wprowadzaniem AI do procesów decyzyjnych. A przecież współczesna medycyna to w aspekcie logistycznym nieustanne procesy decyzyjne: od etapu diagnozowania pacjenta, poprzez wybór optymalnych terapii, po dobór najskuteczniejszych metod rehabilitacji lub najbardziej humanitarnych form odchodzenia pacjenta, w przypadku pacjentów terminalnych. I w tej przestrzeni AI wspierająca procesy decyzyjne jest, z pewnymi oporami, jeszcze akceptowana, ale AI autonomiczna w medycznym procesie decyzyjnym budzi powszechny lęk. Wynika on przede wszystkim z braku wiedzy na temat faktycznego działania algorytmów, sposobu ich rozwoju wraz z procesem uczenia, a także zaufania do reprezentatywności danych treningowych.

Rola AI w kontekście eksploatacji aparatury medycznej

W dziedzinie eksploatacji aparatury medycznej spotykamy sztuczną inteligencję zarówno w charakterze ekstensywnym – jako wspomagającą procesy zarządzania eksploatacją, ale również w charakterze autonomicznym – jako podmiot sugerujący konkretne rozwiązania serwisowe. W pierwszym ujęciu (ekstensywnym) elementy sztucznej inteligencji wspomagają procesy analityczne. Musimy pogodzić się z faktem, że tradycyjne Działy Aparatury Medycznej rozpoczęły, nawet w Polsce, ewolucję struktur oraz zakresów swojego działania w stronę racjonalizacji procesów zarządzania aparaturą, a narzędziem tych ewolucyjnych zmian staje się analityka aparatury medycznej. I właśnie ta nowa specjalność w obrębie aparatury medycznej, jaką jest analityka, wymaga zastosowania szeregu metod analitycznych, w których AI staje się wręcz niezbędna, np. w procedurach oceny stanu technicznego aparatów medycznych są generowane i analizowane krzywe awaryjności aparatów, a te z kolei stanowią podstawę wygenerowania krzywych skuteczności serwisowej – będących podstawą procesu obiektywnego oceniania zewnętrznych zespołów serwisowych świadczących usługi naprawy aparatury medycznej. Monitorowane i analizowane są również procesy dotyczące tzw. FMI (modyfikacji producenckich) i obrazowane w postaci wykresów lub diagramów – umożliwiają obiektywną ocenę polityki serwisowej podmiotu świadczącego usługi serwisowe w szpitalu.

Niezwykle cenny jest wkład AI w proces akwizycji danych (Big Data) z różnego rodzaju baz danych medycznych w celu wykreślenia tzw. krzywej stanu aparatu medycznego, która zawiera ogromną ilość niezwykle cennych informacji nie tylko o kondycji technicznej aparatu w dowolnej chwili, ale też informacje o procesach użytkowania aparatu; umożliwia automatyczne wyliczenie szeregu ważnych współczynników (np. efektywności użytkowej), ocenę organizacji pracy np. w pracowni diagnostycznej, a przez to poprawę „workflow” (przepustowości) pracowni, optymalizację wszystkich etapów obecności pacjenta w pracowni, poprawę efektywności badań lub redukcję dawki poprzez dobór optymalnych parametrów badania itd.

Innym przykładem roli analityki aparatury medycznej w racjonalizacji zarządzania jest opracowywanie krzywych kosztowych aparatury medycznej, zawierających wszystkie grupy kosztów: np. koszty serwisowe danego aparatu, koszty kadrowe, koszty energii elektrycznej i mediów, koszty przestoju aparatu ze względu na jego niesprawność (awarię) itd. Oczywiście analizy takie można wykonać manualnie, czego uczymy studentów Studiów Podyplomowych w Collegium Medicum UJ w Krakowie, ale zastosowanie AI wprowadza pełną automatyzację procesów analitycznych i całkowicie eliminuje niezwykle czasochłonną i uciążliwą pracę manualną analityka. Należy zatem przewidzieć, że nastąpi szybki rozwój klasycznych systemów zarządczych w kierunku systemów analitycznych, które np.:

• generują i analizują krzywe awaryjności, wspierające politykę FMI, tzw. upgrade,
• umożliwią powiązanie z geolokalizacją,
• umożliwią generowanie raportów nt. skuteczności serwisów, czasu rekcji, kosztów z rozbiciem na placówki, urządzenia czy użytkownika,
• pozwolą na symulację zdarzeń połączoną z działaniami predykcyjnymi.

Z kolei przykładem autonomicznej roli AI w dziedzinie aparatury medycznej są tzw. modele symulacyjne aparatury medycznej, zwane również „maszynami wirtualnymi”. Modele te nie tylko definiują, dzięki stałemu połączeniu z rzeczywistym aparatem pracującym u użytkownika, obecny stan techniczny aparatu, ale precyzyjnie – dzięki wspomaganiu AI – prognozują przyszły stan aparatu w dowolnym momencie, sygnalizując zbliżające się awarie lub inne dysfunkcje aparatu. „Maszyny wirtualne” są przykładem autonomicznej roli AI, w której udział człowieka ogranicza się jedynie do podjęcia decyzji o terminie wykonania naprawy predykcyjnej, gdy jeszcze symptomy uszkodzenia lub zużycia aparatu są dla użytkownika niedostrzegalne. „Maszyny wirtualne” umożliwiają skuteczne planowanie, w kolejnych latach eksploatacji, różnego typu zdarzeń serwisowych, co przekłada się na pełną przewidywalność zdarzeń, a tym samym na optymalizację wykorzystania aparatu bez przestojów i zdecydowaną poprawę wskaźników ekonomicznych użytkowania aparatów.

Podsumowanie

Niewątpliwie zatem czeka nas przygotowanie struktury organizacyjnej i technicznej do objęcia pracowni nowoczesnym procesem analitycznym, np. wyposażenie PACS, RIS, HIS w odpowiednie narzędzia raportowania danych niezbędnych w analityce, wyposażenie pracowni w oprogramowanie do automatycznego raportowania zdarzeń medycznych i serwisowych użytecznych w analityce. Upowszechnienie nowej specjalności, jaką jest analityka aparatury medycznej w celu akceleracji procesu racjonalizowania i optymalizacji zarządzania aparaturą medyczną, pozwoli na skuteczne zarzadzanie procesami wspieranymi przez sztuczną inteligencję co, jak na wstępie wspomniano, umożliwi racjonalną kontrolę nad nią.

mgr inż. Marek Piotrowski
Kierownik Działu Aparatury Medycznej Szpitala Uniwersyteckiego w Krakowie

Czytaj także: Czy sztuczna inteligencja zabierze pracę w szpitalach?