Kunstig intelligens kan bringe en ende på fingerstik-blodprøver

Kunstig intelligens blev brugt til at udvikle ny teknologi, der kan detektere lavt blodsukker via EKG ved hjælp af en ikke-invasiv sensor. Den kan detektere hypoglykæmiske begivenheder fra rå EKG-signaler. Teknologien blev udviklet af forskere fra University of Warwick, herunder Dr. Leandro Pecchia.

Kontinuerlige glukosemonitore (CGM) bruges i øjeblikket, og de er tilgængelige for hypoglykæmisk detektion. De kan måle glukose i interstitielt væske gennem brug af en invasiv sensor med en lille nål. Dette sender derefter alarme og data til en display-enhed. Ofte skal de kalibreres to gange om dagen med invasiv fingerstik-blodglukoseprøver.

Dr. Leandro Pecchias team på University of Warwick offentliggjorde deres resultater den 13. januar i en artikel med titlen “Præcision medicin og kunstig intelligens: En pilotstudie om dyb læring til hypoglykæmisk begivenhedsdetektion baseret på EKG”. Den blev offentliggjort i Nature Springer-tidsskriftet Scientific Reports.

Artiklen beviste, at de seneste udviklinger i kunstig intelligens (dyb læring) kan bruges til at detektere hypoglykæmiske begivenheder fra rå EKG-signaler, der erhverves gennem ikke-invasive bærbare sensorer.

Der blev gennemført to pilotstudier med raske frivillige, og de fandt, at gennemsnittet af sensitivitet og specifikitet for hypoglykæmisk detektion er sammenlignelig med den nuværende CGM-præstation, men det er ikke-invasivt.

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

“Fingerstik er aldrig behagelige, og under visse omstændigheder er de særligt besværlige. At tage fingerstik om natten er bestemt ikke behageligt, især for patienter i pædiatrisk 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, herunder når man sover.”

Modellen, som forskerne brugte, kaldes Warwick-modellen, og den fremhæver, hvordan EKG ændrer sig i hver enkelt person under en hypoglykæmisk begivenhed. AI-modellen blev trænet af forskerne med hver enkelt persons egne data. Da der er så mange intersubjektive forskelle, ville brug af kohortdata 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-forskeres metode var så effektiv, fordi AI-algoritmerne blev trænet med den enkelte persons egne data.

“Præstationen af AI-algoritmer, der er trænet over kohort-EKG-data, ville blive hæmmet af disse intersubjektive forskelle,” siger Pecchia.

“Vores tilgang muliggør personlig afstemning af detektionsalgoritmer og fremhæver, hvordan hypoglykæmiske begivenheder påvirker EKG hos enkeltpersoner. Baseret på denne information kan kliniske læger tilpasse terapien til hver enkelt person. Det er tydeligt, at der kræves mere klinisk forskning for at bekræfte disse resultater i bredere befolkninger. Det er derfor, vi søger efter partnere.”

Lige om hjørnet

Kunstig intelligens inden for det medicinske felt er en af de største potentielle anvendelser af denne teknologi. De nuværende anvendelser 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 diabetes, og den kan meget vel bringe en ende på fingerstik-blodprøverne, der kræves.

Ofte er fokus på de store medicinske fremskridt, der kan ske på grund af kunstig intelligens, såsom at kurere sygdomme og udføre ekstremt præcise kirurgiske operationer. Dette er sandt, og det vil uden tvivl bringe store fremskridt til det medicinske felt, der derefter vil gøre det samme for samfundet. Der kommer en tid, hvor robotter udfører de fleste kirurgiske procedurer, udvikler farmaceutiske produkter og kurere, og næsten alt andet tænkeligt. Mens dette ikke er langt væk, ved ingen præcis, hvornår det vil ske. Men med den type teknologi, der er udviklet af forskerne på University of Warwick, eller andre fremskridt i robotteknologi, såsom proteser og kunstig hud, vil kunstig intelligens snart ændre dagligdagen for mennesker, der lever med disse medicinske tilstande. Vi behøver ikke at vente på fremtiden for at se de store medicinske fremskridt; teknologien, der vil ændre hundredvis af millioner af liv, er lige om hjørnet.