Kunstig intelligens kan bringe en ende på fingerprikkede glukosetests

Kunstig intelligens blev brugt til at udvikle ny teknologi, der var i stand til at detektere lave glukoseniveauer via EKG ved hjælp af en ikke-invasiv sensor. Den er i stand til at detektere hypoglykæmiske hændelser fra rå EKG-signaler. Teknologien er udviklet af forskere fra University of Warwick, herunder Dr. Leandro Pecchia.

Kontinuerlige glukosemonitorer (CGM) bruges i øjeblikket, og de er tilgængelige til hypoglykæmisk påvisning. De er i stand til at måle glukose i interstitiel væske ved at bruge en invasiv sensor med en lille nål. Dette sender derefter alarmer og data til en displayenhed. Ofte skal de kalibreres to gange om dagen med invasive blodsukkermålinger med fingerprikker. 

Dr. Leandro Pecchias team ved University of Warwick offentliggjorde deres resultater den 13. januar i et papir med titlen "Precision Medicine and Artificial Intelligence: A Pilot Study on Deep Learning for Hypoglycemic Events Detection based on ECG." Det blev offentliggjort i Nature Springer-tidsskriftet Videnskabelige rapporter.

Papiret beviste, at den seneste udvikling inden for kunstig intelligens (dyb læring) kan bruges til at detektere hypoglykæmiske hændelser fra rå EKG-signaler, som er erhvervet gennem ikke-invasive bærbare sensorer.

Der var to pilotundersøgelser udført med raske frivillige, og de fandt, at den gennemsnitlige sensitivitet og specificitet hypoglykæmisk påvisning er sammenlignelig med den nuværende CGM-ydelse, men den er ikke-invasiv.

Dr. Leandro Pecchia er fra School of Engineering ved University of Warwick.

“Fingerstikker er aldrig behagelige og er under nogle omstændigheder særligt besværlige. At tage fingerplukning om natten er bestemt ubehageligt, især for patienter i den pædiatriske alder.

"Vores innovation bestod i at bruge kunstig intelligens til automatisk at detektere hypoglykæmi via få EKG-slag. Dette er relevant, fordi EKG kan detekteres under alle omstændigheder, inklusive søvn."

Den model, som forskerne bruger, kaldes Warwick-modellen, og den fremhæver, hvordan EKG'et ændrer sig hos hvert enkelt individ under en hypoglykæmisk hændelse. AI-modellen blev trænet af forskerne med hvert individs egne data. Da der er så mange intersubjektive forskelle, ville brug af kohortedata til at træne systemet ikke give de samme resultater. En mere effektiv tilgang ville være personlig terapi baseret på det nye system.

Det er sandsynligt, at Warwick-forskernes metode var så effektiv, fordi AI-algoritmerne trænes med forsøgspersonens egne data. 

"Ydeevnen af ​​AI-algoritmer trænet over kohorte-EKG-data ville blive hæmmet af disse forskelle mellem emner," siger Pecchia.

"Vores tilgang muliggør personlig tuning af detektionsalgoritmer og understreger, hvordan hypoglykæmiske hændelser påvirker EKG hos individer. Baseret på denne information kan klinikere tilpasse terapien til den enkelte. Der kræves tydeligvis mere klinisk forskning for at bekræfte disse resultater i bredere populationer. Det er derfor, vi leder efter partnere.”

Lige rundt om hjørnet

Kunstig intelligens inden for det medicinske område er en af ​​de største potentielle anvendelser for denne teknologi. De nuværende ansøgninger er allerede ekstremt imponerende, og de vil fortsætte med at udvikle sig. Denne nye teknologi kan løse en af ​​de mest ubehagelige daglige aspekter af diabetikere, og den kan meget vel bringe en ende på de krævede fingerstikstests. 

Ofte er fokus på store medicinske fremskridt, der kan finde sted på grund af kunstig intelligens, såsom helbredelse af sygdomme og udførelse af ekstremt præcise kirurgiske operationer. Dette er alt sammen sandt, og det vil uden tvivl bringe store fremskridt til det medicinske område, som så vil gøre det samme for samfundet. Der vil komme et tidspunkt, hvor robotter udfører de fleste kirurgiske indgreb, udvikler lægemidler og kure, og næsten alt andet, man kan forestille sig. Selvom dette ikke er langt væk, ved ingen den nøjagtige tid, det vil tage at nå det punkt. Men med den type teknologi, der er udviklet af forskerne ved University of Warwick, eller andre fremskridt inden for robotteknologi såsom proteser og kunstig hud, vil kunstig intelligens snart ændre hverdagen for mennesker, der lever med disse medicinske tilstande. Vi behøver ikke vente på fremtiden for at se de store medicinske fremskridt, teknologi, der drastisk vil ændre hundreder af millioner af liv, er lige rundt om hjørnet.