Dennis Wall, PhD, Cognoan perustaja – Haastattelusarja

Dennis Wall, PhD, on Stanfordin yliopiston lasten- ja psykiatrian apulaisprofessori ja Cognoan perustaja. Cognoa on omistautunut luomaan ennennäkemättömän huipputason lasten käyttäytymisen terveydenhuoltoon, joka takaa tasapuolisen pääsyn varhaiseen puuttumiseen toimittamalla korkealaatuisia tuotteita, joilla parannetaan elinikäistä tuloksia kaikille lapsille ja perheille.

Olet pitkään ollut läheinen jonkun, jolla on autismi. Voitko kuvailla tämän suhteen ja mitä olet oppinut siitä?

Minun kälyni on vakava autismi. Olen tuntenut hänet jo teini-ikäisestä lähtien. Menin Boston College High Schooliin hänen serkkunsa ja ystävänni kanssa, mutta asuin Cape Codissa, jonne oli usein 2 tunnin matka. Jonkin ajan kuluttua ystäväni pyysi minua aloittamaan oleskelun heidän luonaan viikolla, ja kiitoksella suostuin. Tulin läheiseksi heidän perheensä kanssa. Näin tutustuin Beckyyn ja autismiin sen kaikissa muodoissaan.

Jatkoin koulutusta Berkeleyssä ja Stanfordin yliopistossa ja sitten muutin takaisin Bostoniin vaimoni Abbyn kanssa ja aloitin uuden virkan Harvardissa. Sitten minulla oli mahdollisuus omistaa laboratorioni ja akateeminen tutkimukseni ymmärtämään autismia ja löytämään keinoja soveltaa koulutustani ratkaisujen löytämiseksi perheiden, kuten Beckyn, hyväksi. Se vei minut monelle tielle, tärkeimpänä niistä uusi katsaus autisminkuvauksen nykyisen järjestelmän todellisuuksiin ja haasteisiin. Henkilökohtinen kokemukseni autismista opetti minulle, että uudet innovaatiot ja muutos ovat tarpeen monille perheille siinä, miten diagnoosimme ja kohtelemme autismia.

Sinut on usein kuvattu “pahaksi pojaksi” autismintutkimuksessa, koetko, että tämä maine on ansaittu?

En usko, että kuvaus on yleisesti jaettu mielipide. Olen äskettäin valittu American College of Medical Informatics -jäseneksi ja olen listattu yhdeksi maailman johtavista autismintutkijoista. Olen viettänyt viimeiset 16 vuotta etsimässä parempia ratkaisuja autismindiaagnoosiin ja -hoitoon.

Se, että vanhempien on usein odotettava yksi kolme vuotta saadakseen autismidiagnoosin ja aloittaakseen lapsensa hoidon, jolloin monet lapset eivät pääse kriittiseen varhaiseen neurologiseen kehitysikkunaan (mikä rajoittaa hoidon tehokkuutta), sai minun kehittämään ratkaisun, joka parantaa tuloksia ja nykyistä järjestelmää. Odottamisajat jatkavat pahenemista johtuen käyttäytymisterveyden asiantuntijoiden kasvavasta puutteesta. COVID-19 lisää entisestään pääsyhaasteita diagnoosiin. On selvää, että meidän on innovoida ja omaksuttava uusia ratkaisuja, jotka auttavat lapsia ja perheitä pääsemään diagnoosiin ja hoitoon nopeammin ja tehokkaammin. Cognoa tekee juuri tätä, ja minun sitoutumiseni innovaatioiden ajamiseen ja ratkaisujen luomiseen, jotka tavoittavat kaikki perheet oikeaan aikaan ja tasapuolisesti, on ensisijainen tarkoitukseni. Innovointi ja yhteistyö terveydenhuollon yhteisössä on hätäisesti tarpeen – ja se on mahdollista.

Mikä Charles Darwinin kirjassa “Lajien synty” on sinulle niin tärkeää?

Rakastan biodiversiteettiä. Rakastan ymmärtää maailmaa. Rakastan, että Darwin haastoi järjestelmän kapinallisen teorian siitä, miten lajit syntyvät ja jatkavat syntymistään. Hänen kirjansa esittää myös algoritmin eliöiden luokitteluun fyysisin, käyttäytymiseen ja morfologisin ominaisuuksin, mikä käynnisti tiukkaan sääntöihin perustuvan matemaattisen perustan elämän muotojen määrittelyyn. Systematiikan, fylogeneettisen ja populaatiogenetiikan alat, jotka vaikuttavat olevan kaukana lääketieteen alasta, eivät todellakaan ole. Kuten lajien monimuotoisuuden, autismilla on monia muotoja, jotka vaativat tarkkaa kuvausta matemaattisin perustein, kuten koneoppimisella. Tämä tekee prosessin objektiivisemmaksi, dataohjatuksi ja palauttaa meidät määrään ja lukuihin, joita voidaan käyttää hyvin käytännöllisissä tarkoituksissa.

Olet Cognoan perustaja, voitko kertoa yrityksen synnystä?

Henkilökohtaisen kokemukseni autismista ja ammatillisen tutkimukseni ansiosta perustin Cognoan tavoitteena parantaa nykyistä hoitojärjestelmää lapsille ja perheille, joilla on autismi, ja parantaa heidän elämäänsä. Koulutukseni aikana ja lääkärien seuraamisena todistin ensimmäisen kerran perheiden haasteet nykyisen järjestelmän navigoinnissa ja erityisesti diagnoosiprosessin epäsuhtaa perheiden tarpeiden kanssa. Liian monilla perheillä on pitkä ja vaativa matka diagnoosiin. Tuloksena lapset eivät pääse kriittiseen neurologiseen kehitysikkunaan, jolloin varhaiset puuttumiset voivat parantaa elinikäistä tuloksia lapsille ja perheille, joilla on autismi.

Aloittaminen Harvardin virassa keskittyneenä molekulaariseen autismintutkimukseen… Tiesimme (ja tiedämme), että autismi on geneettinen ja periytyvä. Mutta vastuussa olevat geenit eivät olleet selvät. Yhteistyössä Bostonin lastensairaalan (silloisen Children’s Hospital of Bostonin) kanssa ja useiden kattavien analyytikoiden jälkeen aloin pohtia, miten lasten luokittelu – vahvistus lapsen luokalle tai diagnoosille – tehtiin.

Jäljitin kliinikoita ja kliinisiä tekniikoita, jotka suorittivat autismiarvioita, mukaan lukien havainnot yhden suunnan peilin takana, kun kliiniset harjoittajat suorittivat haastatteluita vanhempien ja lasten kanssa käyttäen hoitostandardin arviointeja, Autism Diagnostic Interview-Revised (ADI-R) ja ADOS (Autism Diagnostic Observation Schedule). Opetin, että diagnoosiprosessi, vaikka hyvin suunniteltu, on erittäin pitkä ja vaikea toistaa, ja subjektiivisuus tulee väistämättä mukaan. Kaikki nämä tekijät saivat minut etsimään nopeampia tapoja suorittaa diagnostisia arviointeja.

Käänsin huomioni fenotyyppiin ja keinoihin luoda digitaalisia määritystyökaluja lasten määrittelyyn korkealla tarkkuudella, tarkkuudella ja suuremmalla tehokkuudella. Kysyin, voimmeko vähentää autismindiagnoosin monimuotoisuutta ilman merkittävää tarkkuuden menetystä. Vastaus on ehdottomasti kyllä.

Tällä pystyin aloittamaan matkan rahoituksen keräämisen uudelle yritykselle, joka keskittyisi parantamaan diagnoosin matkaan. Tällä hetkellä pediatricians lähettävät useimmat lapset, joilla on epäilty kehitysviive, erikoislääkäreille diagnoosin tekemiseksi ja hoidon määräämiseksi. Tämä johtaa usein siihen, että lapset ja perheet odottavat kuukausia tai jopa vuosia ennen kuin heidän lapsensa saa alkuvaiheen autismindiagnoosin ja voi aloittaa elämänmuuttavan hoidon. Cognoa on asettunut muuttamaan tämän todellisuuden perustaa pediatriciansin mahdollisuutta tehdä diagnoosi ensisijaisessa hoitoympäristössä ja tukemaan erikoislääkäreitä sallimalla heidän keskittyä lapsiin, joilla on monimutkaisemmat esitykset, ja suoristamaan koko järjestelmää.

Cognoa riippuu voimakkaasti koneoppimisesta, mitä sinä ensin kiinnitti huomion tähän teknologiaan?

Koneoppiminen on erinomainen löytämään kuvioita datasta. Paljon dataa on monimutkaista ja moniulotteista – mukaan lukien havaintodata, jotka tehdään lapsista arvioinnin aikana. Autismindiaagnoosin kaltaisten käyttäytymisen terveydenhuollon olosuhteiden, kuten sosiaalisten, aistimiseen liittyvien, aikariippuvaisuuksien ja -riippumattomuuden, sekä tunteiden, liikkeiden, eleiden, reaktioiden jne. kaikki nämä komponentit on otettava huomioon päätöksenteossa, ja koneoppiminen voi auttaa kliinikoita ymmärtämään, mitkä tietyt piirteet korreloivat toisiinsa ja mitkä eivät. Se voi auttaa tunnistamaan olennaisimmat piirteet, jotka lopulta ohjaavat päätöksen.

Voimme käyttää koneoppimista poistamaan melun ja löytämään olennaiset piirteet ja tuottamaan matemaattisen mallin digitaalisen fenotyyppiin lapselle. Mutta tämä on vain alku. Se, mitä on tehtävä seuraavaksi, on määritellä, miten nämä piirteet on pisteytetty tarkasti, skaalautuvasti ja toistettavasti.

Cognoa on ennen kaikkea yritys, joka on omistautunut terveydenhuollon tulosten parantamiseen, erityisesti lasten kehitysterveyden. Emme ole yritys, joka on omistautunut tiettyyn tekniikkaan. Koneoppiminen voi auttaa meitä tekemään päätöksiä nopeammin, vähentämään virheitä prosessissa ja dramaattisesti lisäämään saavutettavuutta monimuotoisiin sosioekonomisiin väestöihin, yhtä paljon poikiin ja tyttöihin ja kaikkiin kulttuureihin ja rotuihin. Mutta jotta se onnistuisi, koneen oppiminen on yhdistettävä oikeaan data-virtaustyökaluun. Cognoa on sitoutunut varmistamaan, että koneoppiminen – joka on osoittanut olevan kliinisesti erittäin tarkin — on saatavilla yleisesti saatavilla tekniikoita (kuten älypuhelinta) käyttämällä, jotta prosessi olisi nopea, tehokas ja saatavilla mahdollisimman monille.

Voitko keskustella siitä, miten Cognoa hyödyntää viimeisintä tekoäly- ja koneoppimisteknologiaa esittelemään uuden hoitoparadigman autismiin?

Autismindiagnoosin siirtämisellä digitaaliaikaan Cognoa on edelläkävijä uudessa lähestymistavassa autismindiagnoosiin terveydenhuollon tulosten, elämänlaadun perheille ja parantamalla nykyistä monimutkaista järjestelmää. Kuten mainittu, pediatricians lähettävät useimmat lapset epäiltyyn kehitysviiveen erikoislääkäreille diagnoosin tekemiseksi ja hoidon määräämiseksi. Monet perheet kohtaavat pitkän diagnoosiprosessin, usein odottaen kuukausia tai jopa vuosia ennen kuin heidän lapsensa saa alkuvaiheen autismindiagnoosin ja voi aloittaa elämänmuuttavan hoidon. Cognoan lähestymistapa esittelee uuden hoitoparadigman autismiin antamalla pediatriciansille mahdollisuuden tehdä tarkin diagnoosi ensisijaisessa hoitoympäristössä. Tämä hyödyttää sekä erikoislääkäreitä että lapsia, koska se sallii erikoislääkäreiden keskittyä lapsiin, joilla on monimutkaisemmat esitykset, ja suoristaa koko järjestelmää.

Tavoitteena on mahdollistaa useammalle lapselle aloittaa autismispesifinen varhainen puuttuminen aikaisemmin, varhaisessa kriittisessä neurologisessa kehitysikkunassa, jolloin puuttumiset voivat parantaa elinikäistä tuloksia lapsille ja perheille, joilla on autismi.

Kuten mainittu, Cognoan tekoäly on tietoisesti rakennettu ottamaan huomioon sukupuoli, rotu, etnisyys ja sosioekonominen alkuperä, mikä poistaa sisäänrakennetut ihmiset, jotka ovat historiallisesti vaivanneet autismindiagnoosia. Cognoa on siten demokratisoimassa autismindiagnoosia kaikille lapsille, auttaakseen luomaan tasa-arvoa kaikille lapsille.

Olemme ratkaisemassa pääsyongelmaa kahdella eri tavalla. Yleensä ottaen pediatriciansit ovat helpommin saatavilla lapsille ja perheille kuin autismiasiantuntijat, joista on merkittävä puute. Mahdollistamalla ja kannustamalla pediatriciansia tekemään diagnooseja (American Academy of Pediatricsin ohjeiden mukaisesti pediatriciansille aloittaa autismindiagnoosi ensisijaisessa hoitoympäristössä), lapset ja perheet saavat paremmin pääsyä hoitoon. Toiseksi, digitaalinen laite mahdollistaa pediatriciansille käyttää sitä tarkasti ja tehokkaasti. Tämä tekee autismindiagnoosin mahdolliseksi jopa maantieteellisillä tai muiden logististen haasteiden kanssa, kuten pandemian aikana.

Voitko keskustella Cognoan pyrkimyksistä käyttää koneoppimista tehdäkseen autismindiagnoosin objektiivisemmaksi ja tehokkaammaksi?

Tutkimus on jatkuvasti osoittanut, että sukupuoli, rotu, etnisyys ja sosioekonominen epätasa-arvo ovat laajasti edustettuina autismindiagnoosissa. Tytöt esimerkiksi diagnosoidaan autismista keskimäärin 1,5 vuotta myöhemmin kuin pojat. Lisäksi 1 neljästä alle 8-vuotiaasta lapsesta, joilla on autismi, joista suurin osa on mustia tai hispaaneja, ei diagnosoida ollenkaan. Tämä johtuu historiallisesta puutteesta ymmärtää, miten autismi ilmenee tytöillä ja vähemmistöryhmillä, sekä esteistä, jotka vaikuttavat näiden lasten pääsyyn hoitoon.

Vaikka on olemassa huolenaiheita siitä, että tekoäly vahvistaa näitä harhautumia syötetyn datan sisäisestä ennakkoluulosta johtuen, Cognoassa olemme tietoisesti rakentaneet tekoälyalgoritmejamme ottamaan huomioon sukupuoli, rotu, etnisyys ja sosioekonominen alkuperä, jotta voimme käsitellä nämä pitkään jatkuneet epätasa-arvon ongelmat. Tämä on vaatinut historiallisen potilastiedon käyttöä, joka kattaa tuhansia lapsia eri taustoista. Tämä data sisältää monia olosuhteita, esityksiä ja komorbiditeetteja ja edustaa molempia sukupuolia tuettavassa ikäryhmässä.

Käyttämällä tätä laajaa tietojoukkoa Cognoan tekoäly arvioi tuhansia ihmisen piirteitä ja ominaisuuksia, mikä mahdollistaa hienojen yhteyksien löytämisen, jotka kertovat nykyisistä ja tulevista käyttäytymisen terveydenhuollon olosuhteista (kuten autismi) tarkkuudella ja nopeudella, jota kliinikot eivät voi vastata, ja poistaa sisäänrakennetut ihmiset.

Voitko kuvata, mitä on Cognoan autismiterapia ja miten se auttaa parantamaan sosiaalisen ja emotionaalisen vuorovaikutuksen?

Cognoan autismiterapia on kliinisessä kehityksessä, joten en voi paljastaa tarkalleen, miten se toimii. Voin kuitenkin kertoa, että Cognoa kehittää terapeuttisia ratkaisuja, jotka kohdistuvat autismindiaagnoosin ydinpuutteisiin, kuten sosiaaliseen ja emotionaaliseen tunnistamiseen ja osallistumiseen. Cognoan digitaalinen terapeuttinen ratkaisu autismiin on saanut lääkeviranomaisen läpimurtoasetuksen.

Olen erittäin innoissani digitaalisten käyttäytymisen terveydenhuollon ratkaisujen käytöstä parantamaan dramaattisesti autisminhoidon ja terapian laatua sekä lasten ja perheiden elämää, joilla on autismi.

Ennen kuin Cognoa lisensi Superpower Glassin, laboratoriossani Stanfordin yliopistossa kehitimme ratkaisun konseptista tarkasti testattuun tietokoneen näkötekniikkaan. Järjestelmä osoitti erittäin merkittävän hoidon vaikutuksen verrattuna kontrolliryhmiin vain kuuden viikon käytön jälkeen. Tulokset julkaistiin JAMA Pediatrics -lehdessä viime vuonna.

Olemme myös keksineet uuden työkalun (guesswhat.stanford.edu), joka, samoin kuin Superpower Glass, lujittaa lapsen todellisuutta rohkaisemalla prososiaalista käyttäytymistä hänen pelipartnerinsä kanssa. Suunnittelemme testaavamme sen satunnaistetussa kontrollitutkimuksessa ja lopulta tuomme sen yleiseen käyttöön lasten, joilla on autismi, joukossa.

Onko mitään muuta, mitä haluaisit jakaa Cognoasta?

Syyskuussa 2020 Cognoa ilmoitti, että yritys hakee FDA-hyväksyntää autismindiagnoosilleen menestyksekkään ratkaisevan tutkimuksen jälkeen, jossa laite ylitti kaikki FDA:n mittapuut. Tämä edustaa innostavaa merkkipaalu Cognoan tehtävänä parantaa elämää lapsille ja perheille, joilla on autismi. Valmistelemme myös tutkimustuloksia julkaisua varten vertaisarvioituun lehteen ja odotamme jakavamme edelleen etenemistä tulevaisuudessa.

Kiitos haastattelusta, lukijat, jotka haluavat oppia lisää, voivat vierailla Cognoassa.