आरोग्यभान : वैद्यकीय क्षेत्रात AI कसे काम करते?

कृत्रिम बुद्धिमत्तेवर आधारित अनेक यशस्वी संगणक प्रणालींचा उपयोग वैद्यकीय व्यावसायिक रुग्णांचे निदान, उपचार, पुनर्वसन आणि मानसोपचार अशा सेवांसाठी करत आहेत. येत्या काही वर्षात या सेवाक्षेत्रात खूप वाढ होणे अपेक्षित आहे.

पृथ्वीवरच्या प्राणिसृष्टीत मानव सर्वात शेवटी अवतीर्ण झाला, पण तरीही तो सर्व प्राण्यांत वरचढ ठरला, कारण त्याचा प्रगत मेंदू आणि त्यातून लाभलेली बुद्धिमत्ता. तसे पाहिले, तर बुद्धिमत्ता ही संकल्पना संदिग्ध आहे. ती दिसत नाही, पण जाणवते. बुद्धिमत्तेला अनेक पैलू असतात, त्यामुळे बुद्धिमत्तेची व्याख्या एक-दोन वाक्यात करता येत नाही.

बुद्धिमत्ता म्हणजे काय असते? एखाद्या व्यक्तीची ज्ञान प्राप्त करणे; एखादी प्रक्रिया करणे, माहिती समजून घेणे, ती आत्मसात करणे, त्यात आवश्यकतेनुसार बदल करणे, काही गोष्टींबाबत प्रभावशाली तर्क करणे, समस्या सोडवणे, अनुभवातून शिकणे, जटिल कल्पना समजून घेणे, योजना आखणे आणि कार्यान्वित करणे, सर्जनशीलता प्रदर्शित करणे आणि नवीन परिस्थितीशी जुळवून घेणे वगैरे वगैरे कौशल्यांची क्षमता बाळगणे म्हणजे बुद्धिमत्ता...

बुद्धिमत्ता केवळ एका पैलूपुरती मर्यादित नसते, तर त्यामध्ये संज्ञानात्मक क्षमता आणि कौशल्यांचाही समावेश होतो, बुद्धिमत्तेमुळे एखाद्या व्यक्तीला त्याच्या आजूबाजूच्या व्यक्तींशी संवाद साधता येतो, माहितीपूर्ण निर्णय घेता येतात आणि ठरवलेली उद्दिष्टे साध्य करता येतात.

बुद्धिमत्ता ही एक बहुआयामी संकल्पना आहे. त्यात भावनिक, सामाजिक आणि सामान्य संज्ञानात्मक बुद्धिमत्ता असे मुख्य प्रकार मानले जातात.

सामान्य संज्ञानात्मक बुद्धिमत्ता आयक्यू चाचण्यांद्वारे मोजता येते. ती विश्लेषणात्मक आणि समस्या सोडविण्याच्या क्षमतेवर लक्ष केंद्रित करते.

भावनिक बुद्धिमत्तेमध्ये स्वतःच्या आणि इतरांच्या भावना समजून घेणे आणि त्यांचे योग्य पद्धतीने व्यवस्थापन करणे समाविष्ट असते.

सामाजिक बुद्धिमत्ता सामाजिक परिस्थितीला प्रभावीपणे दिशा देणे आणि समाजातील घटकांचे परस्पर संबंध आणि त्यातील बदल समजून घेण्याशी संबंधित असते.

बुद्धिमत्तेवर पर्यावरण, शिक्षण, अनुभव आणि इतर विविध घटकांचा प्रभाव पडत असतो. बुद्धिमत्तेची व्याख्या आणि समज वेगवेगळ्या संस्कृती, विषय आणि सिद्धांतांमध्ये भिन्न असू शकते, त्यामुळे बुद्धिमत्तेचे स्वरूप आणि ती कशी मोजावी याबद्दल अनेक प्रवाद आहेत.

कृत्रिम बुद्धिमत्ता (एआय)

सामान्यतः बुद्धिमान प्राण्यांशी संबंधित कार्ये करण्याची संगणकाद्वारे नियंत्रित असलेली संगणक प्रणालीची किंवा रोबोची क्षमता म्हणजे कृत्रिम बुद्धिमत्ता. हा शब्द विकसित प्रणालींद्वारे होणाऱ्या, मानवाच्या बौद्धिक प्रक्रियेची नक्कल करणाऱ्या कार्यांसाठी लागू केला जातो, उदा. तर्क करण्याची क्षमता, अनुमान काढणे, अर्थ शोधणे, एखाद्या संकल्पनेचे सामान्यीकरण करणे, मागील अनुभवातून शिकणे इत्यादी.

१९४०च्या दशकात डिजिटल संगणकाचा विकास झाल्यापासून संगणक अतिशय जटिल कार्ये पार पाडण्यासाठी प्रोग्रॅम केले जाऊ शकतात, हे दाखवून दिले गेले. यामध्ये गणिताच्या प्रमेयांसाठी पुरावे शोधणे किंवा कमालीच्या प्रावीण्याने बुद्धिबळ खेळणे इत्यादी गोष्टी केल्या जात होत्या.

आजमितीला संगणक प्रक्रियेची गती आणि स्मरणशक्ती (मेमरी) यांच्या क्षमतेमध्ये सतत वेगवान प्रगती होत आहे. पण तरीही, व्यापक डोमेनवर किंवा दैनंदिन सामान्यज्ञान आवश्यक असलेल्या कार्यांमध्ये, मानवाच्या सर्व कार्यांशी तंतोतंत जुळतील असे कोणतेही संगणकीय प्रोग्रॅम अद्याप पूर्णत्वाला गेलेले नाहीत. तरीही, काही विशिष्ट प्रोग्रॅममध्ये, काही ठरावीक कार्ये पार पाडण्यासाठी लागणारी, मानवी तज्ज्ञांच्या दर्जाची, उच्च व्यावसायिक कामगिरीची पातळी संगणकातील बुद्धिमत्तेने नक्कीच गाठली आहे, त्यामुळे मर्यादित अर्थाने का होईना पण कृत्रिम बुद्धिमत्तेची (एआय) चुणूक वैद्यकीय निदान, संगणकातील सर्च इंजिन, आवाज किंवा हस्तलेखन ओळखणे, चॅटबॉट (इंटरनेटवरील मानवी वापरकर्त्यांच्या प्रश्नांची उत्तरे देण्यासाठी मानवी संभाषणाचे अनुकरण करण्यासाठी डिझाइन केलेला संगणक प्रोग्रॅम) अशा विविध उपयोगांमध्ये उत्तमरीत्या दिसते.

कृत्रिम बुद्धिमत्तेवर आधारित अनेक यशस्वी संगणक प्रणालींचा उपयोग वैद्यकीय व्यावसायिक रुग्णांचे निदान, उपचार, पुनर्वसन आणि मानसोपचार अशा सेवांसाठी करत आहेत. येत्या काही वर्षात या सेवाक्षेत्रात खूप वाढ होणे अपेक्षित आहे. कृत्रिम बुद्धिमत्तेमुळे स्वयंचलित प्रणालीची निर्मिती करण्यापासून ते माणसांनी घेतलेले निर्णय बदलणे आणि निर्णय घेण्यामागच्या विचारात सुधारणा करणे अशाही अनेक गोष्टी जगात घडत आहेत. तरीही एआयमुळे होणारे सर्वात प्रभावी बदल आरोग्यसेवेच्या क्षेत्रात पाहायला मिळतात. वैद्यकीय क्षेत्रात एआयचा उपयोग, निदान करण्यासाठी, वैयक्तिक उपचार योजना तयार करण्यासाठी आणि कोणत्याही आजारातून रुग्णाच्या जगण्या-मरण्याच्या शक्यतेची टक्केवारी काढण्यासाठी केला जात आहे.

आरोग्य सेवेमधील एआयचा वापर

कृत्रिम बुद्धिमत्ता : मानवी बुद्धिमत्तेचे अनुकरण करण्यासाठी आणि क्लिष्ट अशी स्वयंचलित कार्ये करण्यासाठी कृत्रिम बुद्धिमत्ता संगणकीय आणि यांत्रिकी पद्धतीच्या विविध शास्त्रीय प्रक्रियांचा वापर करते. त्यातून मानवी मनाच्या क्षमता प्रतिबिंबित करण्याचा प्रयत्न केला जात असतो. पण एआय-सक्षम मशिन अनेकदा खूप मोठ्या आकाराच्या डेटामधील नमुने, विसंगती आणि ट्रेंड, तितक्याच मोठ्या प्रमाणात कार्यक्षमतेने चाळत असते, अशा वेळेस ती एआय-सक्षम प्रणाली मानवी बुद्धिमत्तेच्या मर्यादेपेक्षा कित्येक पुढे जाते हे लक्षात येते.

एआयद्वारे आरोग्यसेवेसाठी विविध संधी रुग्णांना आणि डॉक्टरांनाही उपलब्ध होतात. त्यांचा उपयोग विविध सामान्य वैद्यकीय प्रक्रियांमध्ये वाढ करण्यासाठी केला जाऊ शकतो. यामध्ये रोगांचे निदान करण्यापासून ते कर्करोगासारख्या गंभीर आजारांना तोंड देत असलेल्या रुग्णांसाठी सर्वोत्तम उपचार योजना शोधण्यापर्यंत अनेक गोष्टींचा समावेश आहे. कृत्रिम बुद्धिमत्तेने सज्ज असलेली रोबोटिक सर्जिकल उपकरणे सर्जनना त्यांचे शारीरिक कष्ट कमी करण्यात आणि शस्त्रक्रियेदरम्यान रुग्णाची अद्ययावत माहिती देऊन शस्त्रक्रिया उत्कृष्ट प्रकारे होण्यासाठी उपयुक्त ठरतात.

वैद्यकीय क्षेत्रात कृत्रिम बुद्धिमत्तेचा वापर

एआय ही एक सर्वसमावेशक संकल्पना आहे. त्यात विविध प्रकारच्या, परंतु परस्परसंबंधित असलेल्या अनेक प्रक्रिया समाविष्ट आहेत. त्यापैकी आरोग्यसेवेमध्ये वापरल्या जाणारे एआयचे काही सामान्य प्रकार महत्त्वाचे आहेत.

मशिन लर्निंग (एमएल) : एखाद्या आजाराबाबत जगभरातील ठिकठिकाणच्या रुग्णांच्या हेल्थ रेकॉर्डची छाननी करून त्यातील माहितीचे वर्गीकरण करणे अथवा रुग्णांवर केल्या गेलेल्या उपचारांच्या परिणामांचा अंदाज लावणे, अशा कामाचे प्रशिक्षण देणारी कार्यसूची (अल्गोरिदम) तयार करणे आणि ती कार्यसूची वापरणारे सक्षम मॉडेल तयार करणे.

डीप लर्निंग : मशिन लर्निंगचा एक उपसंच म्हणजे डीप लर्निंग किंवा सखोल प्रशिक्षण. यामध्ये अधिकाधिक क्लिष्ट कार्ये करण्यास सक्षम असलेले बौद्धिक कार्याचे जाळे (न्यूरल नेटवर्क) तयार करण्यासाठी खूप मोठ्या प्रमाणातील डेटा, दीर्घकाळ प्रशिक्षण आणि मशिन लर्निंगच्या विविध कार्यसूचींचे (मशिन लर्निंग अल्गोरिदम) स्तर समाविष्ट असतात.

न्यूरल लँग्वेज प्रोसेसिंग (एनएलपी) : शाब्दिक किंवा लिखित स्वरूपातील मानवी भाषा समजून घेण्यासाठी मशिन लँग्वेजचा वापर करणे म्हणजे एनएलपी. आरोग्यसेवेमध्ये एनएलपीचा वापर दस्तावेजीकरण, टिपण्ण्या, अहवाल आणि प्रकाशित संशोधनाचा अर्थ लावण्यासाठी केला जातो.

रोबोटिक प्रोसेस ऑटोमेशन (आरपीए) : प्रशासकीय आणि क्लिनिकल वर्कफ्लो स्वयंचलित करण्यासाठी संगणक प्रोग्रॅममध्ये एआयचा वापर करणे म्हणजे आरपीए. रुग्णांना त्यांच्या उपचारांबाबत सखोल माहिती देण्यासाठी तसेच उपचारांबाबत काही समस्या असल्यास त्यांचे निराकरण करण्यासाठी आणि हॉस्पिटलमध्ये रुग्णांसाठी असलेल्या सुविधांचे दैनंदिन कार्य सुधारण्यासाठी काही आरोग्यसेवी संस्था आणि रुग्णालयांमध्ये आरपीएचा वापर करतात.

आरोग्यसेवेमध्ये एआयचा वापर

कृत्रिम बुद्धिमत्ता अधिक व्यापकपणे अंगीकारली जात असल्यामुळे अनेक उद्योगांमध्ये डिजिटल तंत्रज्ञानाचा वापर मोठ्या प्रमाणात केला जात आहे. मात्र वैद्यकीय सेवांबाबत डॉक्टरांची आणि नर्सेसची जागा एआयने घ्यावी अशी संशोधकांची अपेक्षा नाही. त्याऐवजी, नजीकच्या भविष्यात डॉक्टर आणि इतर वैद्यकीय कर्मचाऱ्यांच्या कार्यात मदत करणे आणि त्या सेवांत सुधारणा करून त्या निर्दोष करणे हे संशोधकांचे उद्दिष्ट आहे. वैद्यकीय क्षेत्रातील एआयचे सर्वसामान्य उपयोग पुढीलप्रमाणे असतात.

आरोग्य सेवा विश्लेषण : जगभरातील रुग्णांचा आधीच्या काही वर्षातला त्यांचा डेटा वापरून अंतर्दृष्टी निर्माण करण्यासाठी, निर्णय घेण्याची क्षमता सुधारण्यासाठी आणि आरोग्य परिणाम ऑप्टिमाइझ करण्यासाठी मशिन लँग्वेज अल्गोरिदमला प्रशिक्षित केले जाते.

अचूक औषध : रुग्णांसाठी वैयक्तिक उपचार योजना तयार करण्यासाठी एआयचा वापर केला जातो. यामध्ये त्यांचा वैद्यकीय इतिहास, पर्यावरणीय घटक, जीवनशैली, आनुवंशिकता अशासारखे घटक विचारात घेतले जातात.

भविष्यातील आजारांचा अंदाज : भविष्यसूचक प्रारूपांचा वापर करून, आरोग्यसेवा व्यावसायिक एखाद्या व्यक्तीमध्ये विशिष्ट आजार होण्याची किंवा रोगाचा संसर्ग होण्याची शक्यता निर्धारित करू शकतात.

चाचण्यांचा अर्थ आणि रोगांचे निदान : एमआरआय किंवा एक्स-रे अशा वैद्यकीय स्कॅनच्या निदान प्रणालीमध्ये एमएल मॉडेलना प्रशिक्षण दिले जाते. त्यातून रुग्णाच्या एक्सरे, सिटी किंवा एमआरआय स्कॅनच्या निदानामध्ये वापर करून कर्करोग किंवा अन्य गंभीर आजारांचे पूर्वनिदान केले जाते.

आरोग्यसेवेमध्ये एआयचे फायदे

आरोग्य सेवेचे क्षेत्र, त्यामध्ये काम करणारे व्यावसायिक आणि दररोज त्याच्याशी संवाद साधणारे रुग्ण यांना कृत्रिम बुद्धिमत्तेच्या वापरामुळे अनेक अनन्यसाधारण फायदे होऊ शकतात. यात...

सुधारित निर्णयक्षमता आणि अधिक कार्यक्षम स्वयंचलित सेवांमुळे रुग्णाचा हॉस्पिटलमध्ये होणारा खर्च कमी होऊ शकतो.

रुग्णाचे निदान एआय तंत्रज्ञानायोगे त्वरित होत असल्याने रुग्णाच्या आजाराची योग्य उपचार योजना अधिक जलद आणि अचूकपणे होऊ शकते.

अधिक कार्यक्षम आरोग्यसेवांमुळे रुग्णांचे आजार कमी वेळात बरे होऊ शकतात.

एआय आणि वैद्यकीय सेवेचे भविष्य

इतर अनेक उद्योगांप्रमाणेच, येत्या काही वर्षांत एआय तंत्रज्ञानाने आरोग्यसेवेचे समग्र चित्रच बदलून जाणार आहे. आरोग्य सुविधा, शस्त्रक्रिया, रुग्ण निदान, उपचार योजना, पुनर्वसन आणि एकूण आरोग्य परिणाम सुधारण्याव्यतिरिक्त, एआयकडून नवनवीन वैद्यकीय उपचार आणि औषधांचे शोध लावणे आणि औषधांमध्ये सुधारणा करणे सहज शक्य होणार आहे.

पुढील दशकात आरोग्यसेवेमध्ये कृत्रिम बुद्धिमत्तेचा वापर लक्षणीयरित्या वाढणार हे निश्चित आहे. ‘ग्रँड व्ह्यू रिसर्च’ ही जगातील नावाजलेली, अमेरिका आणि भारतस्थित मार्केट रिसर्च अॅण्ड कन्सल्टिंग कंपनी आहे. या कंपनीच्या विश्लेषणानुसार, २०२२मध्ये एआयच्या वापराचे मूल्य जागतिक पातळीवर १५.४ अब्ज डॉलर होते, ते पुढील ६ ते ७ वर्षांत वाढून २०३०मध्ये आरोग्यसेवेतील एआयचे मूल्य २०८.२ अब्ज डॉलर असेल, असा संस्थेचा अंदाज आहे.

रेडिओलॉजिक प्रतिमांचा अर्थ लावून निदान करणे अशासारख्या कार्यांना तंत्रज्ञान स्वयंचलित करत असल्याने एआयमुळे नोकऱ्यांमध्ये लक्षणीय कपात होऊ शकते, काही संशोधनांमधून सूचित केले गेले आहे. पण असे होणार नाही याबद्दल अनेक संशोधकांना आणि सामाजिक शास्त्रज्ञांना खात्री वाटते. उदाहरणार्थ, २०१९मध्ये प्रकाशित झालेल्या एका शोधनिबंधात म्हटल्याप्रमाणे पुढील दहा ते वीस वर्षांमध्ये नोकऱ्यांचे प्रमाण पाच टक्के किंवा त्याहून कमी प्रमाणात घटण्याची शक्यता आहे. याचाच आणखी एक अर्थ म्हणजे नोकऱ्या शोधणाऱ्या बहुसंख्यजणांना नजीकच्या भविष्याची काळजी करण्याची गरज नाही, त्यासाठी त्यांनी एआयचा प्रत्यक्षातला वापर शिकण्याची आवश्यकता मात्र आहे.