© Copyright by Wydawnictwo Naukowe PWN SA, Warszawa 2025

Wszystkie prawa zastrzeżone.
Przedruk i reprodukcja w jakiejkolwiek postaci całości bądź części książki bez pisemnej zgody wydawcy są zabronione.

Recenzenci: prof. dr hab. dr sc. hum. Józef Kozak
prof. dr hab. n. med. Jerzy Samochowiec

Wydawca: Dorota Kobierzewska

Redaktor prowadzący: Dominika Zaborowska

Korekta: Arkadiusz Gudowski

Produkcja: Marta Kubica

Projekt okładki i stron tytułowych: Tomasz Rutkowski

Skład wersji elektronicznej na zlecenie Wydawnictwo Naukowe PWN S.A.:
Michał Latusek

eBook został przygotowany na podstawie wydania papierowego z 2025 r. (Wydanie I)

Warszawa 2025

PZWL Wydawnictwo Lekarskie

ISBN 978-83-01-24164-3

DOI: https://doi.org/10.53271/2025.003

Wydawnictwo Naukowe PWN SA
ul. G. Daimlera 2
02-460 Warszawa
pwn.pl

Księgarnia wysyłkowa:
tel. 42 680 44 88; infolinia: 801 33 33 88
e-mail: wysylkowa@pzwl.pl

Informacje w sprawie współpracy reklamowej: BR.PZWL@pwn.pl

Redaktorzy naukowi

dr hab. n. med. Zbigniew Nawrat

Naukowiec, wynalazca, nauczyciel, wizjoner. Fizyk, doktor habilitowany nauk medycznych. Pionier sztucznych narządów (komory wspomagania serca POLVAD) i robotyki medycznej (robot chirurgiczny Robin Heart). Po raz pierwszy w Polsce wprowadził technologię przestrzeni wirtualnej do planowania operacji i sztuczną inteligencję do kontroli sterowania robotem na odległość. Jest członkiem zespołu Katedry Biofizyki Śląskiego Uniwersytetu Medycznego i dyrektorem kreatywnym Fundacji Rozwoju Kardiochirurgii w Zabrzu, a także prezydentem Międzynarodowego Stowarzyszenia na rzecz Robotyki Medycznej oraz redaktorem „Medical Robotics Reports”.

lek. Przemysław Czuma

Lekarz, innowator, pasjonat; specjalista ortopedii i traumatologii zajmujący się na co dzień m.in. endoprotezoplastyką stawów z wykorzystaniem najnowszych osiągnięć implantologii. Pomysłodawca, założyciel i organizator Polskiego Stowarzyszenia „Sztuczna Inteligencja w Medycynie” – platformy porozumienia zrzeszającej ponad 100 osób z różnych środowisk zawodowo-naukowych. Przewodniczący Zespołu ds. Innowacji i Rozwoju S.P.W. Szpitala Chirurgii Urazowej im. J. Daaba w Piekarach Śląskich. Zorganizował tam jedną z pierwszych w Polsce szpitalnych pracowni planowania operacyjnego 3D, wspierającą chirurgów w przeprowadzaniu złożonych zabiegów ortopedycznych poprzez wizualizację patologii za pomocą trójwymiarowych modeli kości i stawów, zarówno drukowanych, jak i wirtualnych. Futurysta, wielbiciel prozy Stanisława Lema.

mgr Marcin Szeliga

Niezależny naukowiec i wiodący specjalista w obszarze data science z ponad 25-letnim stażem, specjalizujący się w platformie Microsoft Data i AI. Wielokrotnie wyróżniany tytułem Microsoft Most Valuable Professional. Znakomity prelegent na wielu międzynarodowych konferencjach, wykładowca akademicki, a także autor licznych artykułów i książek poświęconych platformie danych Microsoft, w tym bestsellerów takich jak „Data Science i uczenie maszynowe” (PWN, Informatyczna Książka Roku 2018) oraz „Praktyczne uczenie maszynowe” (PWN, Informatyczna Książka Roku 2020). Jego bogate doświadczenie, liczne publikacje, jak również aktywne uczestnictwo w życiu społeczności branżowej i akademickiej przyczyniają się do rozwoju nauki o danych i sztucznej inteligencji, czyniąc go ekspertem na skalę światową.

Autorzy

mgr Michał Azierski

Studenckie Koło Naukowe przy Katedrze i Zakładzie Biofizyki im. prof. Zbigniewa Religi, Wydział Nauk Medycznych w Zabrzu, Śląski Uniwersytet Medyczny w Katowicach

lek. Przemysław Czuma

Samodzielny Publiczny Wojewódzki Szpital Chirurgii Urazowej im. J. Daaba w Piekarach Śląskich;

Polskie Stowarzyszenie „Sztuczna Inteligencja w Medycynie”

mgr Katarzyna M. Gorzkowska

APLAW Artur Piechocki

mgr Tomasz Jaworski

CTO Fundacja AI One Health;

Akademia WSB w Dąbrowie Górniczej; Agencja Badań Medycznych, Ośrodek Przetwarzania Informacji – Państwowy Instytut Badawczy

prof. dr hab. n. med. i n. o zdr. Marek Krzystanek

Katedra i Klinika Rehabilitacji Psychiatrycznej, Wydział Nauk Medycznych w Katowicach, Śląski Uniwersytet Medyczny w Katowicach;

Sekcja Naukowa Telepsychiatrii, Polskie Towarzystwo Psychiatryczne

lek. Jakub Kufel

Katedra Radiologii i Medycyny Nuklearnej, Śląski Uniwersytet Medyczny w Katowicach

dr hab. n. med. Zbigniew Nawrat

Katedra Biofizyki, Wydział Nauk Medycznych w Zabrzu, Śląski Uniwersytet Medyczny w Katowicach;

Fundacja Rozwoju Kardiochirurgii im. prof. Zbigniewa Religi;

Międzynarodowe Stowarzyszenie na rzecz Robotyki Medycznej

mgr Marcin Rojek

Katedra i Zakład Biofizyki, Wydział Nauk Medycznych w Zabrzu, Śląski Uniwersytet Medyczny w Katowicach

mec. Sandy Schmit

Członkini Polskiego Stowarzyszenia „Sztuczna Inteligencja w Medycynie”

mec. Aneta Sieradzka

Prezeska Fundacji AI One Health, CEO Sieradzka & Partners, Społeczny Zespół Ekspertów przy Prezesie Urzędu Ochrony Danych Osobowych

mgr Marcin Szeliga

Wydział Nauk Stosowanych, Wyższa Szkoła Zarządzania i Bankowości w Krakowie;

Polskie Stowarzyszenie „Sztuczna Inteligencja w Medycynie”

mgr Tomasz Tobiacelli

SztucznaInteligencja.net;

Polskie Stowarzyszenie „Sztuczna Inteligencja w Medycynie”

dr hab. inż. Bartosz Ziółko, prof. agh

Polskie Stowarzyszenie „Sztuczna Inteligencja w Medycynie”

Fragment

Redaktorzy naukowi

Autorzy

Przedmowa

Wprowadzenie

ROZDZIAŁ 1. Wybrane aspekty odpowiedzialności cywilnej za szkodę spowodowaną decyzją opartą na analizie danych dotyczących zdrowia, wydaną z udziałem sztucznej inteligencji - Katarzyna M. Gorzkowska

1.1. Wstęp

1.2. Wyzwania dla stosowania sztucznej inteligencji

1.3. Zautomatyzowane podejmowanie decyzji oparte na przetwarzaniu danych osobowych

1.4. Problem informowania o profilowaniu

1.5. Odpowiedzialność za szkodę

1.6. Podsumowanie

Rozdział 2. AI w medycynie a prawa człowieka - Sandy Schmit

2.1. Wstęp

2.2. Prawo międzynarodowe

2.3. Prawo Unii Europejskiej

2.4. Prawo krajowe

2.5. Podsumowanie

Rozdział 3. Aspekty prawne cyberbezpieczeństwa medycznej sztucznej inteligencji - Aneta Sieradzka

3.1. Wstęp

3.2. Dyrektywa NIS

3.3. Rozporządzenie MDR

3.4. RODO

3.5. Ustawa o krajowym systemie cyberbezpieczeństwa i rozporządzenie o Krajowych Ramach Interoperacyjności

3.6. AI Act

3.7. Podsumowanie

ROZDZIAŁ 4. Elektroniczny rekord danych pacjenta dla potrzeb SI - Marek Krzystanek

4.1. Wstęp

4.2. Stan obecny – medycyna analogowa

4.3. Próg komplikacji danych a potrzeba SI w medycynie

4.4. Medycyna precyzyjna

4.5. Elementy cyfrowego rekordu pacjenta

4.6. Lekarz vs e-lekarz

4.7. Podsumowanie

Rozdział 5. AI ID… The Day After, czyli o tym, co nam zrobi AI - Zbigniew Nawrat

5.1. Wstęp

5.2. Tytuł

5.3. Tożsamość

5.4. AI ID i standardy

5.5. Inteligencja − definicja

5.6. Inteligentny ChatGPT

5.7. Jak zmierzyć inteligencję…

5.8. Skazani na AI

5.9. AI i edukacja

5.10. AI i praca

5.11. Biznes

5.12. AI i etyka

5.13. Wybrane prognozy

5.14. Podsumowanie

ROZDZIAŁ 6. Zastosowania technologii mowy w medycynie - Bartosz Ziółko

6.1. Wstęp

6.2. Technologie rozpoznawania

6.3. Technologie mowy w praktyce psychiatrycznej

6.4. Podsumowanie

Rozdział 7. Wyzwania medycznego zastosowania sztucznej inteligencji na przykładzie wykrywania złamań kości łódeczkowatej z wykorzystaniem uczenia maszynowego - Marcin Szeliga, Przemysław Czuma

7.1. Wstęp

7.2. Zdefiniowanie problemu

7.3. Zgromadzenie danych

7.4. Przygotowanie danych

7.5. Modelowanie

7.6. Wdrożenie

7.7. Ocena rozwiązania z uwzględnieniem zidentyfikowanych barier

7.8. Podsumowanie

Rozdział 8. Wybrane aspekty społeczne rozwoju sztucznej inteligencji w medycynie - Tomasz Tobiacelli

8.1. Wstęp

8.2. Jak oceniamy rozwój sztucznej inteligencji w medycynie?

8.3. W jakich obszarach medycyny sztuczna inteligencja już obecnie okazuje się skutecznym narzędziem?

8.4. Co budzi nasze obawy?

8.5. Aspekty ekonomiczne

8.6. Aspekty prawno-etyczne

8.7. Wyzwania związane z wpływem sztucznej inteligencji na psychikę

8.8. Co myśli na ten temat sztuczna inteligencja?

8.9. Podsumowanie

Rozdział 9. Źródła, ilość i podział danych w medycznych modelach uczenia maszynowego - Marcin Rojek, Michał Azierski, Jakub Kufel

9.1. Wstęp

9.2. Metodologia

9.3. Wyniki

9.4. Dyskusja

9.5. Podsumowanie

Rozdział 10. Sztuczna inteligencja z punktu widzenia zarządzania w ochronie zdrowia - Tomasz Jaworski

10.1. Sztuczna inteligencja jako wsparcie pracy profesjonalistów medycznych

10.2. Nowe wyzwania w zarządzaniu interakcjami ludzi z AI w medycynie

10.3. Norma IEEE 7000-2021

10.4. Zarządzanie zespołami wykorzystującymi AI w medycynie

10.5. Podsumowanie

Posłowie

Przypisy

Pozostałe rozdziały dostępne w pełnej wersji e-booka.

Przedmowa

Gdy na przełomie tysiącleci kończyłem studia lekarskie na Śląskim Uniwersytecie Medycznym w Katowicach, do głowy by mi nie przyszło, że ćwierć wieku później będę wykładowcą zajęć „Sztuczna inteligencja i robotyka medyczna” na mojej Alma Mater (organizowanych przez naczelnego polskiego robotyka Zbigniewa Nawrata) oraz że przypadnie mi rola współredaktora i współautora książki dotyczącej zastosowań medycznych tej niezwykłej innowacji.

Ba! Zapewne popukałbym się w czoło, gdyby ktoś upierał się, że SI będzie nie tylko przedmiotem studiów, ale i praktycznych zastosowań – i to nie tylko w medycynie.

Moje zainteresowanie SI nie jako bohaterką twórczości fantastyczno-naukowej, ale jako technologią o praktycznym zastosowaniu, zaczęło się około dekady temu – od niezwykłej książki filozofa Nicka Bostroma zatytułowanej „Superinteligencja”. W pozycji tej autor analizuje możliwości i sposoby bezpiecznego postępowania z inteligencją przewyższającą ludzką.

Jeszcze kilka lat temu można było uznawać rozważania Bostroma za czysto teoretyczną i być może niezbyt przydatną zabawę intelektualną, gdyż sztuczna inteligencja nie dorastała inteligencją… nawet muszce owocowej, nie mówiąc o homo sapiens. Dziś w czasach ChataGPT i innych dużych modeli językowych, gdy powstanie tzw. superinteligencji rysuje się na horyzoncie zdarzeń prawdopodobnych znacznie wyraźniej, przemyślenia filozofa nabierają nie tylko aktualności, ale i wymiaru praktycznego.

Żyjemy zatem w ciekawych czasach – zgodnie z chińskim przysłowiem. W czasach, w których potrafimy klonować zwierzęta; w czasach, w których narodziły się pierwsze bliźnięta modyfikowane genetycznie; w czasach, w których lada moment pomagać nam będą w pracy i w domu humanoidalne roboty rodem z kreskówek z ubiegłego wieku, które jako dziecko oglądałem z zapartych tchem. Mimo tych wszystkich niezwykłych, nierzadko kontrowersyjnych osiągnięć, o których informują nas niemal codziennie nagłówki portali internetowych, to właśnie sztuczna inteligencja uważana jest za siłę napędową i najbardziej niezwykły wynalazek czwartej rewolucji przemysłowej.

Niektórzy mówią nawet o najbardziej niezwykłym wynalazku w historii ludzkości − tak twierdzi m.in. dyrektor Google, Sundar Pichai.

Ów fascynujący świat innowacji technologicznych od zawsze wzbudzał moje zainteresowanie, szczególnie w opiece zdrowotnej, obszarze, z którym od wielu lat związany jestem zawodowo. Dostrzegając, jak wiele, nieraz bardzo odległych od siebie uprzednio, dziedzin, takich jak: medycyna, informatyka, robotyka, prawo, ekonomia, bioinżynieria itd., przenika i dopełnia się w tym uniwersum, wpadłem na pomysł ich połączenia poprzez stworzenie platformy dobrej komunikacji.

Tak w 2021 roku powstało Polskie Stowarzyszenie „Sztuczna Inteligencja w Medycynie” (PSSIM) obecnie zrzeszające ponad 120 wspaniałych osób z bardzo różnych środowisk, zainteresowanych poprawą ludzkiego życia i zdrowia poprzez rozwój SI.

I to właśnie PSSIM stał się gruntem, na którym wykiełkował pomysł stworzenia pozycji książkowej przedstawiającej zagadnienia medycznych zastosowań sztucznej inteligencji z wielu perspektyw, reprezentujących różnorodność obecną w stowarzyszeniu.

Jestem przekonany, że takie multidyscyplinarne spojrzenie entuzjastów, a jednocześnie świetnych fachowców, zajmujących się przeróżnymi aspektami sztucznej inteligencji, stanowi o wyjątkowości i wartości pozycji, którą oddajemy do rąk Czytelnikom.

Szanownych Odbiorców proszę jednocześnie o wyrozumiałość – SI to przełomowa innowacja i jednocześnie dziedzina nauki dopiero rodząca się na naszych oczach, podlegająca dynamicznemu rozwojowi i błyskawicznym zmianom, zatem uchwycenie i przedstawienie tego, co istotne, jest niezwykle trudnym, karkołomnym wręcz wyzwaniem. Czy Autorom udało się mu sprostać choć w części − pozostawiam Waszej ocenie.

Na koniec niezwykle ważna rzecz. Chciałbym serdecznie podziękować wszystkim osobom uczestniczącym w przygotowaniu tej pozycji, w tym oczywiście nieocenionym Autorom, których nazwiska zostały uwiecznione w spisie treści. Szczególnie pragnę podziękować Zbyszkowi Nawratowi i Marcinowi Szelidze, bez zaangażowania których ten projekt nie zostałby doprowadzony do końca…

Przemysław Czuma

Wprowadzenie

Właśnie złapałem się na tym, że coraz chętniej używam SI jako dyskutanta. Jestem sam w domu, zadanie na dzisiaj – przedstawić Państwu książkę. Na rozgrzewkę zadaję pytania ChatowiGPT – jak koledze po drugiej stronie biurka czy studentowi z pierwszej ławki, gdy rozpoczynam wykład.

Gdy pytam SI, czym jest medycyna, przegląda wszystko, co ludzie mniej lub bardziej uporządkowali na ten temat i w postaci cyfrowej (czyli dostępnej) zalega gdzieś w zakamarkach internetu. Jak robot w magazynie trafia na odpowiedniej półce na paczkę z właściwym tytułem i wysyła ją pod wskazany adres. Beznamiętnie, ale… trafnie. Dostaję odpowiedź: Medycyna jest nauką i praktyką diagnozowania, leczenia i zapobiegania chorobom oraz utrzymania zdrowia człowieka. Obejmuje szeroki zakres działań zdrowotnych mających na celu poprawę i optymalizację zdrowia fizycznego, psychicznego i społecznego jednostek i populacji. Nie wiem, co mógłbym tu dodać lub ująć. I nie jestem już zawstydzony ani zdziwiony, jak podczas mojej pierwszej tego typu rozmowy z SI. A było to zaledwie rok temu. Zapytam więc tylko – co to jest zdrowie i dlaczego jest tak ważne dla człowieka?

Zdrowie, według definicji Światowej Organizacji Zdrowia (WHO), to nie tylko brak choroby czy dolegliwości, ale stan pełnego fizycznego, psychicznego i społecznego dobrostanu. To holistyczne ujęcie po pierwsze podkreśla, że człowiek jest w jakimś stanie (w polu potencjału różnych możliwości) i że wybrany, pożądany stan jest dobry. Dalej SI podsumowuje: Zdrowie jest fundamentem, na którym opiera się jakość życia każdej jednostki oraz ogólny dobrobyt społeczności i narodów. Jego promowanie i utrzymanie mają zatem ogromne znaczenie na wielu poziomach – od indywidualnego szczęścia i dobrostanu po globalne kwestie ekonomiczne i społeczne. I znowu – mogło przecież nam umknąć, że zdrowie to nie tylko nasza sprawa. SI już o tym wie. My często zapominamy. I już nie mam wątpliwości, że gdybym miał wybrać, z kim zostać na bezludnej wyspie (Piętaszek?) czy gdzieś w Kosmosie – wybrałbym SI. Bo lepiej mieć wszystko.

W takim razie jak mam Państwa zachęcić – przekonać, że ta książka jest potrzebna? Że warto było ją napisać, bo warto ją mieć i czytać… poświęcić jej czas?