מערכת AI מזהה שגיאות כאשר מנהלים תרופות בעצמם

חוקרים ב- MIT פיתחו מערכת המסתמכת על אותות רדיו אלחוטיים ובינה מלאכותית (AI) כדי לזהות שגיאות כאשר חולים מנהלים תרופות בעצמם. הפיתוח החדש יכול להיות בעל השפעה גדולה, בהתחשב במספר המטלטל של חולים שלא מצליחים לציית להוראות הרופא, מה שמוביל לאלפי מקרי מוות ומיליארדי דולרים בעלויות רפואיות מדי שנה.

המערכת משתמשת בחיישן אלחוטי ו- AI יחד כדי לקבוע מתי חולה משתמש בפן אינסולין או אינהלטור. שגיאות פוטנציאליות מזוהות על ידה כאשר חולה מנהל תרופות בעצמו.

דינה קטאבי היא פרופסור אנדרו וארנה ויטרי ב- MIT. קבוצת המחקר של קטאבי הייתה אחראית לפיתוח המערכת החדשה.

“יש עבודות קודמות שדיווחו כי עד 70% מהחולים אינם לוקחים את האינסולין כפי שנרשם, ורבים מהחולים אינם משתמשים באינהלטורים בצורה נכונה,” אומרת קטאבי.

על פי החוקרים, המערכת החדשה יכולה להיות מותקנת בבית ולהתריע לחולים ולאנשי הסיעוד על שגיאות בתרופות, מה שעוזר להפחית ביקורים מיותרים בבית החולים.

המחקר פורסם בחודש שעבר בכתב העת Nature Medicine. המחברים הראשיים של המחקר כוללים את מינגמין ז’או, סטודנט לדוקטורט במעבדה למדעי המחשב ובינה מלאכותית (CSAIL) של MIT, וקרשניק הוטי, חוקר ביקור ב- MIT וחבר סגל נוכחי באוניברסיטת פרישטינה בקוסובו. מחברים נוספים של המחקר כוללים את האו ואנג, חוקר ביקור לשעבר ב- CSAIL וחבר סגל נוכחי באוניברסיטת ראטגרס, ואנירוד ראגו, סטודנט לדוקטורט ב- CSAIL.

מנגנוני מתן תרופות

תרופות רבות דורשות מנגנוני מתן מורכבים.

“לדוגמה, פנים אינסולין דורשים תיאום כדי לוודא שאין בועות אוויר בתוכן. ואחרי הזרקה, יש להחזיק ל-10 שניות,” אומר ז’או. “כל הצעדים הקטנים האלה הכרחיים כדי לספק את התרופה לאתר הפעיל שלה.”

עם כל צעד נוסף, יש יותר הזדמנויות לשגיאות, מה שמוגבר אפילו יותר אם אין רוקח נוכח. מכיוון שחולים רבים עושים שגיאות ללא הכרה, הצוות ניסה ליצור מערכת אוטומטית.

המערכת החדשה היא בעלת שלושה שלבים רחבים, החל בחיישן שעוקב אחר תנועות החולה בתוך רדיוס של 10 מטר. שלב זה נעשה דרך גלי רדיו שמוחזרים מגופם. אז, AI מביט באותות המוחזרים כדי לקבוע אם חולה משתמש באינהלטור או פן אינסולין. השלב האחרון הוא להתריע לחולה או לספק שירותי בריאות כאשר נזהה שגיאה במתן התרופה.

“דבר אחד נחמד במערכת הזו הוא שהיא לא דורשת מהחולה ללבוש חיישנים,” אומר ז’או. “היא יכולה אפילו לעבוד דרך הסתרות, בדומה לגישה ל- Wi-FI כאשר אתה בחדר אחר מהראוטר.”

חיישן ורשת נוירונים

החיישן יושב ברקע של בית בעת השימוש ב- AI כדי לפרש את גלי הרדיו המודולטים. רשת נוירונים פותחה כדי לזהות דפוסים בשימוש בתרופה, והיא נאמנה לבצע תנועות דוגמה. דרך למידת חיזוק, הרשת זיהתה בהצלחה 96% ממתן האינסולין ו-99% משימוש באינהלטור.

אחרי זיהוי שגיאות, הרשת יכולה גם לתקנן. מתן תרופות נכון עוקב אחר רצפים דומים, מה שאומר שהמערכת יכולה לזהות חריגים בצעדים הספציפיים. מידע זה יכול להישלח לחולה או לרופא, מה שעוזר לתקן את הטכניקה.

“על ידי פירוק לצעדים אלו, אנו יכולים לא רק לראות כמה תכופים החולה משתמש בהתקן, אלא גם להעריך את טכניקת המתן שלו כדי לראות כמה הוא עושה זאת טוב,” אומר ז’או.

“דרך חלופית לפתור את הבעיה היא התקנת מצלמות,” ממשיך ז’או. “אבל השימוש באות אלחוטי הרבה פחות פולשני. הוא לא מראה את הופעת האנשים.”

על פי הצוות, מערכת זו יכולה להיות מותאמת בסופו של דבר לתרופות אחרות על ידי אימון מחדש של הרשת הנוירונים.