Sztuczna inteligencja może zakończyć testy glukozy za pomocą nakłuć palców

Sztuczna inteligencja została wykorzystana do opracowania nowej technologii, która może wykrywać niskie poziomy glukozy za pomocą elektrokardiogramu (EKG) przy użyciu nieinwazyjnego czujnika. Jest w stanie wykrywać hipoglikemiczne zdarzenia z surowych sygnałów EKG. Technologia ta została opracowana przez naukowców z Uniwersytetu w Warwick, w tym przez dr. Leandro Pecchię.

Ciągłe monitory glukozy (CGM) są obecnie używane i dostępne do wykrywania hipoglikemii. Mogą one mierzyć glukozę w płynie międzytkankowym za pomocą inwazyjnego czujnika z małą igłą. Następnie wysyłają alarmy i dane na urządzenie wyświetlające. Często wymagają kalibracji dwa razy dziennie przy użyciu inwazyjnych testów glukozy we krwi.

Zespół dr. Leandro Pecchi z Uniwersytetu w Warwick opublikował swoje wyniki 13 stycznia w artykule zatytułowanym „Medycyna precyzyjna i sztuczna inteligencja: badanie pilotażowe na temat głębokiego uczenia się w wykrywaniu zdarzeń hipoglikemicznych na podstawie EKG”. Artykuł został opublikowany w czasopiśmie Scientific Reports wydawnictwa Nature Springer.

Artykuł udowodnił, że najnowsze osiągnięcia w dziedzinie sztucznej inteligencji (głębokie uczenie się) mogą być wykorzystane do wykrywania hipoglikemicznych zdarzeń z surowych sygnałów EKG, które są uzyskiwane za pomocą nieinwazyjnych noszonych czujników.

Przeprowadzono dwa badania pilotażowe z udziałem zdrowych ochotników, które wykazały, że średnia czułość i swoistość wykrywania hipoglikemii jest porównywalna z aktualną wydajnością CGM, ale jest nieinwazyjna.

Dr Leandro Pecchia jest z Wydziału Inżynierii Uniwersytetu w Warwick.

„Nakłucia palców nie są przyjemne i w niektórych okolicznościach są szczególnie uciążliwe. Wykonywanie nakłuć w nocy jest szczególnie nieprzyjemne, zwłaszcza dla pacjentów w wieku pediatrycznym.

“Nasze innowacje polegały na wykorzystaniu sztucznej inteligencji do automatycznego wykrywania hipoglikemii za pomocą kilku uderzeń EKG. Jest to istotne, ponieważ EKG może być wykrywane w każdej sytuacji, w tym podczas snu.”

Model wykorzystany przez naukowców nazywa się modelem Warwick, który podkreśla, jak EKG zmienia się u każdego pacjenta podczas zdarzenia hipoglikemicznego. Model sztucznej inteligencji został przeszkolony przez naukowców przy użyciu danych każdego pacjenta. Ponieważ istnieją znaczne różnice między pacjentami, użycie danych kohorty do szkolenia systemu nie dałoby tych samych wyników. Bardziej skutecznym podejściem byłaby personalizowana terapia oparta na nowym systemie.

Prawdopodobnie metoda zastosowana przez naukowców z Warwick była tak skuteczna, ponieważ algorytmy sztucznej inteligencji są szkolone przy użyciu danych własnych pacjenta.

„Wydajność algorytmów sztucznej inteligencji szkolonych na danych EKG kohorty byłaby ograniczona przez te różnice między pacjentami” – mówi Pecchia.

„Nasze podejście umożliwia personalizowane dostosowanie algorytmów wykrywania i podkreśla, jak zdarzenia hipoglikemiczne wpływają na EKG u poszczególnych osób. Na podstawie tych informacji lekarze mogą dostosować terapię do każdej osoby. Oczywiście wymagane są dalsze badania kliniczne, aby potwierdzić te wyniki w szerszych populacjach. Dlatego szukamy partnerów.”

Tuż za rogiem

Sztuczna inteligencja w dziedzinie medycyny jest jednym z głównych potencjalnych zastosowań tej technologii. Obecne aplikacje są już bardzo imponujące i będą nadal się rozwijać. Ta nowa technologia może rozwiązać jeden z najbardziej nieprzyjemnych codziennych aspektów życia osób z cukrzycą i może w końcu zakończyć testy glukozy za pomocą nakłuć palców.

Często koncentrujemy się na dużych postępach medycznych, które mogą nastąpić dzięki sztucznej inteligencji, takich jak wyleczenie chorób i wykonanie bardzo precyzyjnych operacji chirurgicznych. To wszystko jest prawdą i z pewnością przyniesie duże postępy w dziedzinie medycyny, co z kolei wpłynie na społeczeństwo. Nadejdzie czas, kiedy roboty będą wykonywać większość procedur chirurgicznych, opracowywać leki i szczepionki, i prawie wszystko inne, co można sobie wyobrazić. Chociaż to nie jest jeszcze daleko, nikt nie wie, ile czasu zajmie osiągnięcie tego punktu. Jednak dzięki tego typu technologii opracowanej przez naukowców z Uniwersytetu w Warwick lub innym postępom w dziedzinie robotyki, takim jak protezy i sztuczna skóra, sztuczna inteligencja wkrótce zmieni codzienne życie osób żyjących z tymi schorzeniami. Nie musimy czekać na przyszłość, aby zobaczyć duże postępy medyczne, technologia, która zmieni życie setek milionów ludzi, jest już tuż za rogiem.