Boston Children’s löytää uusia diagnooseja tekoälyn avulla

Boston Children’s Hospital ei ryhtynyt hyödyntämään tekoälyä pelkästään kokeillakseen uutta teknologiaa. Sairaala integroi tekoälyn koko organisaatioonsa keskeiseksi osaksi kliinistä ja operatiivista infrastruktuuriaan parantaakseen hoidon tarjoamista lapsipotilailleen, erityisesti niille, joilla on vaativia ja harvinaisia sairauksia. Integroimalla tekoälyn päivittäisiin työnkulkuihin tiimi on vähentänyt toimintakustannuksia, parantanut hoidon saatavuutta ja auttanut diagnosoimaan yli 40 harvinaista sairautta, jotka olivat aiemmin jääneet selvittämättä.

Boston Children’s Hospital on yksi maailman suurimmista lastenlääketieteen laitoksista, joka tarjoaa hoitoa yli 40 eri erikoisalalla ja jossa tehdään vuosittain lähes miljoona poliklinikkakäyntiä.

Monien terveydenhuoltojärjestelmien tavoin se toimii tiukkojen taloudellisten rajoitteiden alaisena ja joutuu samalla selviytymään kasvavasta hallinnollisesta taakasta. Toimitusketjun, laskutuksen ja operatiivisen toiminnan tiimit käsittelevät suuria määriä toistuvia tehtäviä, laskujen käsittelystä aikataulujen koordinointiin. Nämä prosessit ovat välttämättömiä, mutta aikaa vieviä ja vievät henkilöstön pois arvokkaammista tehtävistä.

Samaan aikaan kliiniset tiimit kohtaavat toisenlaisen rajoitteen. Harvinaissairaustapauksiin liittyy usein hajanaista geneettistä tietoa, puutteellisia kliinisiä esitietoja ja valtava määrä lääketieteellistä kirjallisuutta. Edes johtavassa tutkimuslaitoksessa lääkärit eivät pysty yhdistämään kaikkea tätä tietoa riittävän nopeasti, jotta jokainen diagnoosi saataisiin tehtyä.

”Ongelma ei ole kyse vaivannäöstä”, sanoo Boston Children’s -sairaalan innovaatiojohtaja John Brownstein. ”Kyse on ihmisen kognitiivisista rajoista.”

Boston Children’s aloitti yksittäisillä tekoälyn sovelluksilla, kuten dokumentointi- ja käännöstyökaluilla. Nuo varhaiset pyrkimykset paljastivat kuitenkin nopeasti hajanaisen lähestymistavan rajat.

”Ei voi luottaa pelkästään kertaluonteisiin ratkaisuihin”, Brownstein sanoo.

Sairaala siirtyi rakentamaan sitä, mitä Brownstein kutsuu organisaatiotason tekoälykerrokseksi: suojattua sisäistä ChatGPT‑ympäristöä, jota käytetään tutkimus-, kliinisissä ja hallintotiimeissä. Sen sijaan, että organisaatio olisi pitänyt tekoälyä pelkkänä työkalujen kokoelmana, se loi yhteisen perustan, jonka avulla uusia toimintoja voitiin kehittää ja ottaa käyttöön nopeasti.

Tämän järjestelmän avulla tiimit voivat hyödyntää tekoälyä tavoilla, jotka liittyvät suoraan heidän rooleihinsa, olipa kyse sitten sisäisiin tietoihin pääsystä, lääketieteellisen kirjallisuuden koostamisesta tai työnkulkujen tehostamisesta. Hallintorakenteet rakennettiin teknologian rinnalle varmistamaan turvallisuus, seuranta ja johdonmukainen arviointi.

Muutos muutti innovoinnin vauhtia. Työkalut, joiden kehittäminen edellytti aiemmin pitkiä kehityssyklejä, voidaan nyt ottaa käyttöön muutamassa päivässä, minkä ansiosta organisaatio voi vastata nopeasti sekä operatiivisiin vaatimuksiin että kliinisiin tarpeisiin.

Nykyään yli kolmasosa työntekijöistä käyttää tekoälyä osana päivittäistä työtään kliinisissä, tutkimus- ja hallintotehtävissä.

Boston Children’s keskittyi ensin alueisiin, joilla tekoäly voisi tuottaa mitattavaa toiminnallista vaikutusta. Toimitusketjun toiminnoissa tekoäly hallinnoi nykyään laskujen vastaanottoa, reititystä ja vastauksia.

Samanaikaisesti sairaala hyödynsi tekoälyä leikkausten aikataulutuksessa. Analysoimalla potilaskertomusmerkintöjä ja arvioimalla potilaiden tilan vakavuutta järjestelmä parantaa leikkaussaliajan kohdentamista. Tämä mahdollistaa aikataulujen suunnittelun pidemmälle etukäteen, mikä lisää käyttöastetta ja auttaa useampia potilaita saamaan tarvitsemansa hoidon nopeammin.

Lisäksi lääkärit käyttävät tekoälyä päätöksenteon tukena ja monimutkaisen kliinisen tiedon koostamiseen. Tutkijat soveltavat sitä data-analyysiin ja kohorttien muodostamiseen. Hallinnolliset tiimit hyödyntävät sitä asiakirjojen laatimiseen, koodaamiseen ja työnkulkujen parantamiseen.

Organisaatio liittää nämä muutokset suoraan mitattaviin tuloksiin. Yli 50 automaatioratkaisun avulla Boston Children’s on säästänyt noin 60 000 tuntia aikaa, mikä vastaa yli 7 miljoonan dollarin arvoista uudelleen kohdennettua työvoimaa.

Organisaatio on keskittynyt tekemään tekoälystä merkityksellisen osan päivittäistä työtä sen sijaan, että se olisi tuonut sen käyttöön erillisenä hankkeena.

”Tärkeintä tässä on kohdata ihmiset siellä, missä he ovat”, Brownstein sanoo.

Toiminnan parannusten ohella Boston Children’s investoi tekoälyyn kliinisen tutkimuksen edistämiseksi. Sairaala kehitti järjestelmän, jota se kuvailee ”kopilottigeneetikoksi”, ja joka on suunniteltu yhdistämään geneettiset tiedot, fenotyyppitiedot ja maailmanlaajuinen lääketieteellinen kirjallisuus.

Tämä järjestelmä tarttuu yhteen lääketieteen vaikeimmista haasteista: vuosien ajan selittämättömiksi jääneiden harvinaisten sairauksien diagnosointiin.

Tämän työn tuloksena tähän mennessä on tehty yli 40 diagnoosia, joita aiemmin pidettiin mahdottomina. Tutkimustyö on myös johtanut uusien geenikohteiden ja mahdollisten terapeuttisten reittien tunnistamiseen.

”Yhdistämme geneettistä tietoa, fenotyyppitietoa, kirjallisuushakuja ja tekoälyn päättelyä tarjotaksemme diagnooseja perheille, jotka aiemmin jäivät vaille vastauksia”, Brownstein sanoo.

Potilaille ja heidän perheilleen vaikutukset ovat välittömiä ja konkreettisia. Aiemmin ratkaisemattomiksi jääneet tapaukset alkavat nyt tarjota vastauksia ja joissakin tapauksissa uusia hoitomenetelmiä.

”Tämä oli aiemmin mahdotonta kuvitella, mutta nyt se tuo toivoa niin monille perheille”, Brownstein sanoo.

Boston Children’sin tekoälystrategian seuraava vaihe keskittyy syvempään integrointiin ja laajempaan käyttöönottoon. Johto näkee merkittäviä mahdollisuuksia lisätä sekä käyttöä että vaikuttavuutta.

Sairaala pyrkii integroimaan tekoälyn entistä tiiviimmin kliiniseen päätöksentekoon, laajentamaan työkalujen käyttöä eri erikoisaloille ja jatkamaan mallien kehittämistä yhteistyössä OpenAI:n kanssa.

Ajan myötä tekoälyn odotetaan muodostuvan keskeiseksi osaksi lääketieteellistä käytäntöä.

”Kukapa ei haluaisi rinnalleen erittäin koulutettua lääkäriä ja kaikkea maailman lääketieteellistä tietoa?” Brownstein sanoi.

Boston Children’s -sairaalassa tekoälystä tulee osa infrastruktuuria, joka tukee hoidon toteuttamista, tutkimusta ja uusien löytöjen tekemistä – ja määrittelee uudelleen, mitä kliinikot ja potilaat voivat saavuttaa.