Tobias Rijken, Συνιδρυτής & CTO στην Kheiron Medical Technologies – Σειρά Συνεντεύξεων

O Tobias Rijken είναι ο Συνιδρυτής & CTO στην Kheiron Medical Technologies, μια εταιρεία ιατρικής απεικόνισης που χρησιμοποιεί προηγμένα τεχνολογικά εργαλεία μηχανικής μάθησης για την ανάπτυξη και παροχή έξυπνων εργαλείων για ραδιολόγους, τμήματα ραδιολογίας, κέντρα απεικόνισης και νοσοκομεία για τη βελτίωση της αποτελεσματικότητας, της συνεπαγωγής και της ακρίβειας της ραδιολογικής αναφοράς.

Η Kheiron Medical Technologies ιδρύθηκε με τον αποκλειστικό στόχο της βοήθειας των ραδιολογικών γιατρών να ανιχνεύουν τον καρκίνο του μαστού νωρίτερα με λογισμικό μηχανικής μάθησης.

Τι σας έκανε να ενδιαφερθείτε για τη μηχανική μάθηση;

Η ανεπίσημη εισαγωγή μου στη μηχανική μάθηση ήταν όταν άρχισα να μαθαίνω προγραμματισμό όταν ήμουν νέος εφήβος. Υπήρχε αυτό το παιχνίδι όπου μπορούσες να προγραμματίσεις τα δικά σου παιχνίδια. Ήθελα να παίξω αυτό το παιχνίδι, αλλά με ποιον θα παίξω; Μπορούσε να είναι ένας άλλος παίκτης, αλλά μπορούσε επίσης να είναι ένα πρόγραμμα. Πώς θα κατασκευάσετε ένα πρόγραμμα που μαθαίνει να παίζει ένα παιχνίδι; Δεν ήταν σύγχρονο AI, ήταν AI με βάση κανόνες. Νίκησα κάθε φορά, οπότε δεν ήταν καλό AI.

Όταν σπούδαζα για το μεταπτυχιακό μου στο Πανεπιστήμιο του Λονδίνου, μπήκαμε σε μια νέα εποχή της σύγχρονης AI. Η DeepMind είχε αγοραστεί πρόσφατα, και σπούδαζα μηχανική μάθηση στο μέρος όπου ιδρύθηκε η DeepMind. Ο David Silver, ένας από τους ηγέτες επιστήμονες της DeepMind, δίδασκε ένα μάθημα για την ενισχυτική μάθηση. Jako μέρος του μαθήματος, κατασκεύασα έναν πράκτορα για να μάθω να παίξει ένα παιχνίδι – μια απλοποιημένη μορφή του Blackjack. Όταν ολοκλήρωσα το AI και έπαιξα ενάντια στη δική μου δημιουργία, δεν μπορούσα να τη νικήσω πλέον. Και αυτό ήταν μια πραγματική αποκάλυψη.

Η επίσημη εισαγωγή μου στη μηχανική μάθηση ήρθε στο πρώτο έτος του πανεπιστημίου. Σπούδαζα μαθηματικά και επιστήμη υπολογιστών στο Amsterdam University College. Ταυτόχρονα, ιδρύθηκαν νέες ανοιχτές διαδικτυακές μαθήματα και μπορούσα να ενταχθώ σε μαθήματα AI από ηγέτες στο πεδίο. Το μάθημα που είχε την μεγαλύτερη επίδραση ήταν με τον Peter Norvig και τον Sebastian Thrun από το Stanford, και μπορούσα να σπουδάσω AI με 100.000 άτομα ταυτόχρονα.

Τώρα με την Kheiron, αυτό που μου αρέσει τόσο πολύ στη μηχανική μάθηση είναι η εφαρμογή που έχει στον πραγματικό κόσμο. Η ευκαιρία που έχει να λύσει πραγματικά προβλήματα. Αυτό είναι που με ενθουσιάζει πραγματικά.

Μπορείτε να συζητήσετε την ιστορία της Kheiron Medical;

Ο Peter και εγώ γνωριστήκαμε το 2016 στο βρετανικό επιταχυντή Entrepreneur First. Συνδεθήκαμε αμέσως – πιθανότατα λόγω των παρόμοιων背景 μας. Και οι δύο προέρχονται από ιατρικές οικογένειες – η μητέρα του Peter είναι ραδιολόγος, μεγάλωσα σε μια ιατρική οικογένεια, περιτριγυρισμένος από γιατρούς, και και οι δύο μας επέλεξαν να πάρουν το δρόμο της STEM.

Οι背景 μας μας έδωσαν μια σαφή εικόνα για τις δυσκολίες και τις προκλήσεις που αντιμετωπίζουν οι εργαζόμενοι στην υγεία και μια κατανόηση του πώς η AI μπορεί να βελτιώσει τις ζωές τους καθώς και τις ζωές των ασθενών. Μοιραζόμαστε την πίστη ότι η AI μαζί με τους κλινικούς θα αλλάξει την υγεία για το καλύτερο.

Υπάρχει ένα μεγάλο πρόβλημα που πρέπει να λυθεί εδώ. Υπάρχει μια παγκόσμια έλλειψη ραδιολογικών. Πολλοί άνθρωποι πεθαίνουν από καρκίνο – περισσότεροι από 40.000 Αμερικανίδες γυναίκες πεθαίνουν κάθε χρόνο από καρκίνο του μαστού. Μέρος του λόγου για τον οποίο τόσοι άνθρωποι πεθαίνουν από καρκίνο είναι ότι οι γιατροί δεν έχουν τις σωστές πληροφορίες για να λάβουν τις σωστές αποφάσεις. Η AI μπορεί να βοηθήσει με αυτό.

Πρώτα και κύρια, η Kheiron είναι εδώ για να βοηθήσει τον ραδιολόγο ώστε ο ραδιολόγος να μπορέσει να βοηθήσει τους ασθενείς. Προσωπικά, με мотιβάρει πολύ το να ανασκοπίσω το πρόβλημα για να κατανοήσω τις λεπτομέρειές του. Όλοι εργαζόμαστε σκληρά για να κατανοήσουμε πραγματικά την εργασία των ραδιολογικών, τα δεδομένα με τα οποία εργάζονται καθημερινά, τη ροή εργασίας τους. Τότε μπορούμε να κατανοήσουμε πώς μπορούμε να αναπτύξουμε την AI ως μέρος αυτής της ροής εργασίας.

Επενδύουμε πολύ σε μια βαθιά κατανόηση των χρηστών και των δεδομένων. Έχουμε ραδιολόγους στην ομάδα μας που μας βοηθούν να ενσωματώσουμε τις ανάγκες των χρηστών στη διαδικασία σχεδιασμού και ανάπτυξης. Έχουμε μια πρωτοβουλία συμμετοχής ασθενών που ασχολείται άμεσα με γυναίκες για να κατανοήσουμε τους φόβους και τις ανάγκες τους για το σcreening του μαστού.

Πολλοί άνθρωποι με ρωτούν για το όνομα της εταιρείας μας – Kheiron. Ο Kheiron ήταν ένας σοφός, ευγενής κένταυρος – ένα πλάσμα που είναι μέρος άνθρωπος, μέρος άλογο στη ελληνική μυθολογία – που εκπαίδευε τους ήρωες στην ιατρική. Αυτή η ιδέα των δύο μισών που συνθέτουν κάτι πιο ισχυρό από τα ατομικά μέρη είναι η έμπνευση για την Kheiron – η AI και ο κλινικός που εργάζονται μαζί για να αλλάξουν το τί είναι δυνατό στη τυπική φροντίδα.

Μπορείτε να συζητήσετε τις λύσεις screening για τον καρκίνο του μαστού που προσφέρονται;

Εργαζόμαστε σε διάφορες λύσεις για τον καρκίνο του μαστού κατά μήκος της διαδικασίας screening.

Το πρώτο μας προϊόν ονομάζεται Mia™ – που σημαίνει αξιολόγηση μαμμογραφίας. Η Mia έχει βελτιστοποιηθεί για να εκτελέσει την ίδια εργασία με τον ραδιολόγο – δηλαδή, να καθορίσει αν η γυναίκα πρέπει να καλεστεί για περαιτέρω εξέταση ή όχι.

Το επίπεδο απόδοσης που επιτυγχάνουμε μας επιτρέπει να ξανασκεφτούμε τη ροή εργασίας. Για τις Αμερικανίδες γυναίκες, αυτό είναι εξαιρετικά σημαντικό. Οι Ηνωμένες Πολιτείες έχουν αυτό που ονομάζεται “μονόπλευρη ροή εργασίας”. Αυτό σημαίνει ότι κάθε μαμμογραφία διαβάζεται από έναν ραδιολόγο. Ωστόσο, η Βρετανία και η Ευρώπη έχουν μια “διπλή ροή εργασίας”, που σημαίνει ότι κάθε μαμμογραφία διαβάζεται από δύο ραδιολόγους. Πολλοί Αμερικανοί ραδιολόγοι θεωρούν τη διπλή ανάγνωση ως το “χρυσό πρότυπο” επειδή είναι πιο πιθανό να ανιχνεύσει πρώιμους, μικρούς καρκίνους του μαστού.

Οι κλινικές μας μελέτες αποδεικνύουν ότι η Mia είναι μια κλινικά ασφαλής και οικονομικά αποδοτική επιλογή ως ανεξάρτητη ή ταυτόχρονη αναγνώστρια. Αυτό σημαίνει ότι στις Ηνωμένες Πολιτείες, η Mia μπορεί να χρησιμοποιηθεί μαζί με τον ραδιολόγο για να επιτύχει το χρυσό πρότυπο της διπλής ροής εργασίας – με έναν μόνο ανθρώπινο αναγνώστη. Όπως είπα νωρίτερα, αυτό είναι πραγματικά το πώς βλέπουμε τη δύναμη της AI και του ανθρώπου να έρχονται μαζί για να λύσουν μεγάλα προβλήματα.

Το πρώτο προϊόν που φέρνουμε στην αμερικανική αγορά ονομάζεται Mia IQ™, το οποίο βρίσκεται ένα βήμα πιο πριν στη διαδικασία screening του μαστού. Η Mia IQ βοηθά τους τεχνικούς ραδιογραφίας να αναλύσουν την ποιότητα της εικόνας. Αν μπορούμε να βελτιώσουμε την ποιότητα της εικόνας, τότε η ποιότητα της ανάγνωσης θα ανέβει επίσης. Και αυτό σημαίνει ότι περισσότεροι καρκίνοι θα ανιχνευτούν νωρίτερα, όταν τα αποτελέσματα μπορούν να είναι καλύτερα για τη γυναίκα.

Αυτό είναι πολύ σημαντικό για τις audits ποιότητας MQSA και για τη συνεχή εκπαίδευση, όπου περιμένουμε να δούμε τις πρώτες εφαρμογές της Mia IQ. Η Mia IQ παρέχει προγράμματα screening με αναφορές που περιγράφουν προβλήματα θέσης. Αυτό θα επιτρέψει στους διευθυντές προγραμμάτων να παρέχουν εκπαίδευση για τους τεχνικούς και να αντιμετωπίσουν τυχόν ευρύτερα προβλήματα ποιότητας εικόνας που μπορεί να επηρεάσουν τις audits ποιότητας τους.

Πόσες εικόνες έχει εκπαιδευτεί το νευρωνικό δίκτυο;

Για εμάς, η ποσότητα των δεδομένων δεν είναι το σημείο. Το καλό με το χώρο του screening του καρκίνου του μαστού είναι ότι υπάρχει πολλά δεδομένα διαθέσιμα. Υπάρχουν πολλά ιστορικά δεδομένα επειδή τα προγράμματα screening έχουν υπάρξει για khá καιρό. Και επειδή σκραίπνουμε ολόκληρο τον πληθυσμό, υπάρχουν πολλά νέα δεδομένα που παράγονται.

Η πρόκληση είναι ότι τα δεδομένα είναι těžκώς σκευασμένα. 99% του πληθυσμού screening δεν έχει καρκίνο, ευτυχώς, που σημαίνει ότι υπάρχει μια στρέβλωση προς τις κανονικές εικόνες. Υπάρχουν επίσης διαφορές πληθυσμού, με έλλειψη ποικιλίας στα δεδομένα.

Έτσι, για την Kheiron, η πρόκληση δεν είναι να πάρουμε την ποσότητα των δεδομένων. Αντίθετα, ένα μεγάλο μέρος της επιτυχίας μας έρχεται από το να κατανοήσουμε ποια δεδομένα να συλλέξουμε για να πάρουμε τα καλύτερα αποτελέσματα, και να είμαστε πολύ επιλεκτικοί και στοχευμένοι σε哪里 και πώς παίρνουμε τα δεδομένα μας. Η συνεργασία μας με το Emory University είναι ένα εξαιρετικό παράδειγμα του πώς το κάνουμε αυτό.

Είναι τα ψευδώς θετικά αποτελέσματα τώρα ένα πρόβλημα;

Τα ψευδώς θετικά αποτελέσματα είναι μόνο μέρος του προβλήματος. Η επιστήμη του screening βασίζεται σε συμφωνίες μεταξύ ψευδώς θετικών και ψευδώς αρνητικών. Για παράδειγμα, μπορούμε να επιτύχουμε ένα πολύ χαμηλό ποσοστό ψευδώς θετικών, αλλά θα χάσουμε κάποιους καρκίνους. Από την άλλη πλευρά, μπορούμε να έχουμε πολύ λίγους καρκίνους που θα χάσουμε αν έχουμε ένα υψηλό ποσοστό ψευδώς θετικών. Είναι σημαντικό να κατανοήσουμε αυτές τις συμφωνίες και να ισορροπήσουμε την υπηρεσία screening σας με βάση τις προτεραιότητες και τους πόρους.

Υπάρχουν επίσης πολιτιστικές και πολιτικές διαφορές μεταξύ χωρών, οι οποίες επηρεάζουν τον τρόπο με τον οποίο γίνονται αυτές οι συμφωνίες. Σε κάποιες χώρες, η λήψη ενός καρκίνου θεωρείται πολύ προβληματική. Σε άλλες χώρες, θεωρείται πιο σημαντικό να ελαχιστοποιήσουμε τις ненужείς ανακλησεις λόγω του κόστους υγείας που συνδέεται με κάθε ανακληση.

Τελικά, είναι για να κατανοήσουμε πώς αυτή η συμφωνία επηρεάζει τους ασθενείς, όσον αφορά τον αριθμό των ненужών ανακλησεων και των περαιτέρω εξετάσεων που βιώνονται από την “ψευδώς θετική” ομάδα έναντι της “ψευδώς αρνητικής” ομάδας των οποίων οι καρκίνοι δεν ανιχνεύονται. Είναι một δύσκολο ισορροπητικό πράγμα, αλλά η AI υπόσχεται να ανεβάσει το επιπέδο και για τις δύο ομάδες.

Η Kheiron Medical Technologies και το Emory University ανακοίνωσαν πρόσφατα μια συνεργασία για να αξιολογήσουν δεδομένα από προηγούμενες μαμμογραφίες σε πάνω από 50.000 Αφροαμερικανίδες γυναίκες που έχουν υποβληθεί σε screening στο Emory Healthcare. Μπορείτε να μοιραστείτε περισσότερες λεπτομέρειες για αυτό το έργο;

Η συνεργασία μας με το Emory University επεκτείνει την ποικιλία των δεδομένων που χρησιμοποιούμε για να εξασφαλίσουμε ότι η Mia, η λύση μας για το screening του καρκίνου του μαστού, λειτουργεί στο ίδιο πρότυπο για κάθε γυναίκα, ανεξάρτητα από την εθνικότητα.

Το πρώτο έργο στη συνεργασία θα υποστηρίξει την επαλήθευση της απόδοσης της Mia ενάντια στο διαφορετικό πληθυσμό screening του Emory. Αυτό είναι μια μελέτη σε多πλά sites και νοσοκομεία. Một κοόρτ από πάνω από 200.000 screening μαμμογραφιών θα περιλαμβανθεί σε αυτό το έργο – περίπου 45% των γυναικών σε αυτήν την κοόρτ είναι Αφροαμερικανίδες.

Ανακοινώσαμε αυτή τη συνεργασία στα τέλη Νοεμβρίου και έχουμε κάνει μεγάλη πρόοδο από τότε, ακόμη και με τις προκλήσεις της λειτουργίας υπό μια παγκόσμια πανδημία και απομακρυσμένες συνθήκες εργασίας. Νομίζω ότι είναι ένα τεράστιο πιστό στην ομάδα του Emory, οι οποίοι είναι επίσης κλινικοί που παρέχουν εξαιρετική φροντίδα στους ασθενείς στην κοινότητα.

Τώρα η συνεργασία μας επενδύει την ενέργεια για να καθορίσει μια ισχυρή βάση για τη μελλοντική μας δουλειά. Εργαζόμαστε στενά με την ομάδα του Emory για να κατανοήσουμε τις κλινικές ροές εργασίας. Αυτό служει ως η απαραίτητη βάση για μια βαθιά ανάλυση και διερεύνηση των πιθανών διαφορών μεταξύ υποπопουλών, όπως εθνοτικών ομάδων.

Αυτό το έργο δεν είναι εύκολο ή γρήγορο. Όχι πολλά πράγματα στην υγεία είναι. Ωστόσο, είναι πολύ απολαυστικό, και είμαστε τυχεροί που επωφελούμαστε από ένα σύνολο.global συνεργατών που είναι εξαιρετικά συνεργατικοί και ευθυγραμμισμένοι με εμάς στην κοινή μας αποστολή: να βοηθήσουμε κάθε γυναίκα να έχει μια καλύτερη ευκαιρία ενάντια στον καρκίνο του μαστού.

Πόσο μεγάλο είναι το ζήτημα της υποαντιπροσώπευσης των μη λευκών για τα δεδομένα εικόνας για τη διάγνωση του καρκίνου;

Ιστορικά, η ποικιλία των πληθυσμών δεν έχει αντικατοπτριστει στην ιατρική έρευνα στο βαθμό που θα έπρεπε. Αυτοί που αναπτύσσουμε την AI έχουμε την ευθύνη να περιλαμβάνουμε εθνοτική ποικιλία στις μελέτες μας.

Οι υποαντιπροσωπημένες πληθυσμιακές ομάδες είναι ένα ζήτημα για το screening του καρκίνου του μαστού. Τα αποτελέσματα για τις Αφροαμερικανίδες γυναίκες είναι ένα παράδειγμα. Οι Αφροαμερικανίδες γυναίκες τείνουν να έχουν υψηλότερους δείκτες θνησιμότητας (39% υψηλότερους από τους μη Ισπανό λευκούς), και αυτό μπορεί να αποδοθεί στην πρόσβαση στην υγεία, τις καθυστερήσεις στη διάγνωση και τις καθυστερήσεις στην έναρξη της θεραπείας, μεταξύ άλλων παραγόντων.

Η γενικευσιμότητα της AI σε διάφορους πληθυσμούς είναι ένα κρίσιμο βήμα για την αντιμετώπιση των φυλετικών ανισοτήτων στο screening του μαστού. Είμαι ενθουσιασμένος που η ομάδα της Kheiron είναι αφοσιωμένη στη δημιουργία μιας λύσης που θα λειτουργεί εξίσου καλά σε μαμμογραφίες από ρατσικά διαφορετικούς πληθυσμούς – και αυτό είναι ένας μεγάλος мотιβатор για τη δουλειά μας. Η συνεργασία μας με το Emory και το UCSF θα μας βοηθήσει να επιτύχουμε αυτή την όραση της γενικευσιμότητας – να εξασφαλίσουμε ότι η Mia δίνει σε κάθε γυναίκα, παντού, μια καλύτερη ευκαιρία ενάντια στον καρκίνο του μαστού.

Ευχαριστώ για τη μεγάλη συνέντευξη και για τη δουλειά σας σε τέτοιες σημαντικές τεχνολογίες σωτηρίας ζωών. Οι αναγνώστες που θέλουν να μάθουν περισσότερα πρέπει να επισκεφθούν Kheiron Medical Technologies.