ระบบ AI ตรวจจับข้อผิดพลาดเมื่อใช้ยาเอง

นักวิจัยที่ MIT ได้พัฒนาระบบที่ใช้สัญญาณวิทยุไร้สายและปัญญาประดิษฐ์ (AI) เพื่อตรวจจับข้อผิดพลาดเมื่อผู้ป่วยใช้ยาเอง ระบบใหม่นี้อาจมีผลกระทบอย่างมากเมื่อพิจารณาจากจำนวนผู้ป่วยที่ไม่ปฏิบัติตามคำสั่งของแพทย์ ซึ่งนำไปสู่การเสียชีวิตหลายพันคนและค่าใช้จ่ายทางการแพทย์หลายพันล้านเหรียญสหรัฐฯ ทุกปี

ระบบใช้การตรวจจับไร้สายและ AI ร่วมกันเพื่อกำหนดเมื่อผู้ป่วยใช้ปากกายาสูบหรือเครื่องพ่นยาสูบ ระบบจะตรวจจับข้อผิดพลาดเมื่อผู้ป่วยใช้ยาเอง

ดีนา คาตาบี เป็นศาสตราจารย์แห่ง MIT คาตาบีและทีมวิจัยของเธอได้พัฒนาระบบใหม่นี้

“บางงานวิจัยในอดีตรายงานว่าผู้ป่วยถึง 70% ไม่ได้รับอินซูลินตามที่แพทย์สั่ง และผู้ป่วยหลายคนไม่ได้ใช้เครื่องพ่นยาสูบอย่างถูกต้อง” คาตาบีกล่าว

ตามที่นักวิจัยระบุ ระบบใหม่นี้สามารถติดตั้งที่บ้านและเตือนผู้ป่วยและผู้ดูแลเกี่ยวกับข้อผิดพลาดในการใช้ยา ซึ่งช่วยลดการเข้ารับการรักษาในโรงพยาบาลที่ไม่จำเป็น

การวิจัยนี้ได้รับการตีพิมพ์เมื่อเดือนที่แล้วในสมุดบันทึก Nature Medicine ผู้เขียนหลักของการศึกษานี้รวมถึง Mingmin Zhao นักศึกษาปริญญาเอกที่ MIT’s Computer Science and Artificial Intelligence Laboratory (CSAIL) และ Kreshnik Hoti อดีตนักวิจัยที่ MIT และปัจจุบันเป็นสมาชิกคณะกรรมการที่ University of Prishtina ใน Kosovo ผู้ร่วมเขียนการวิจัยนี้รวมถึง Hao Wang อดีตนักวิจัยที่ CSAIL และปัจจุบันเป็นสมาชิกคณะกรรมการที่ Rutgers University และ Aniruddh Raghu นักศึกษาปริญญาเอกที่ CSAIL

กลไกการให้ยา

ยามากชนิดต้องใช้กลไกการให้ที่ซับซ้อน

“ตัวอย่างเช่น ปากกายาสูบต้องเตรียมให้พร้อมเพื่อให้แน่ใจว่าไม่มีฟองอากาศภายใน และหลังการฉีดยาต้องถือไว้ 10 วินาที” Zhao กล่าว “ทุกขั้นตอนเล็กๆ นั้นจำเป็นต่อการให้ยาไปยังตำแหน่งที่มีฤทธิ์”

ด้วยการเพิ่มขั้นตอนมากขึ้น ทำให้โอกาสเกิดข้อผิดพลาดเพิ่มขึ้น ซึ่งเพิ่มขึ้นมากขึ้นหากไม่มีเภสัชกรอยู่ในขณะนั้น เนื่องจากผู้ป่วยมักจะทำผิดพลาดโดยไม่ตั้งใจ ทีมจึงมุ่งหมายที่จะสร้างระบบอัตโนมัติ

ระบบใหม่นี้มีสามขั้นตอนกว้างๆ เริ่มต้นด้วยเซ็นเซอร์ที่ติดตามการเคลื่อนไหวของผู้ป่วยภายในรัศมี 10 เมตร ขั้นตอนนี้ทำได้โดยใช้คลื่นวิทยุที่สะท้อนกลับจากตัวผู้ป่วย จากนั้น AI จะวิเคราะห์สัญญาณที่สะท้อนกลับเพื่อกำหนดว่าผู้ป่วยกำลังใช้เครื่องพ่นยาสูบหรือปากกายาสูบหรือไม่ ขั้นตอนสุดท้ายคือระบบจะเตือนผู้ป่วยหรือผู้ให้การดูแลเมื่อตรวจพบข้อผิดพลาดในการใช้ยา

“สิ่งหนึ่งที่ดีเกี่ยวกับระบบนี้คือไม่ต้องให้ผู้ป่วยสวมเซ็นเซอร์” Zhao กล่าว “มันสามารถทำงานได้แม้จะอยู่หลังอุปสรรค เช่นเดียวกับการเข้าถึง Wi-Fi เมื่อคุณอยู่ในห้องอื่นจากตัวรับส่งสัญญาณ”

เซ็นเซอร์และเครือข่ายประสาทเทียม

เซ็นเซอร์ตั้งอยู่ในพื้นหลังของบ้านโดยใช้ AI เพื่อแปลสัญญาณวิทยุที่ถูกปรับเปลี่ยน เครือข่ายประสาทเทียมถูกพัฒนาเพื่อตรวจจับรูปแบบในการใช้ยา และได้รับการฝึกฝนให้ทำการเคลื่อนไหวตัวอย่าง โดยใช้การเรียนรู้แบบเสริมกำลัง เครือข่ายสามารถตรวจจับการใช้ปากกายาสูบได้ถึง 96% และเครื่องพ่นยาสูบได้ถึง 99%

หลังจากตรวจพบข้อผิดพลาดแล้ว เครือข่ายสามารถแก้ไขข้อผิดพลาดได้ การให้ยาอย่างเหมาะสมต้องทำตามลำดับเดียวกัน ซึ่งหมายความว่าระบบสามารถตรวจจับอาการผิดปกติในขั้นตอนเฉพาะได้ ข้อมูลนั้นสามารถส่งไปยังผู้ป่วยหรือแพทย์ได้ ซึ่งช่วยให้การให้ยาเป็นไปอย่างถูกต้อง

“โดยการแบ่งออกเป็นขั้นตอนเหล่านี้ เราจะเห็นได้ว่าผู้ป่วยใช้อุปกรณ์บ่อยแค่ไหน และประเมินเทคนิคการให้ยาเพื่อดูว่าทำได้ดีแค่ไหน” Zhao กล่าว

“วิธีแก้ปัญหาอื่นที่สามารถทำได้คือการติดตั้งกล้อง” Zhao กล่าวต่อ “แต่ใช้สัญญาณไร้สายเป็นวิธีที่น้อยกว่าในการรบกวน มันไม่แสดงรูปร่างของผู้คน”

ตามที่ทีมงานระบุ ระบบใหม่นี้อาจถูกปรับให้เหมาะสมกับการใช้ยาแบบอื่นได้ในอนาคตโดยการฝึกเครือข่ายประสาทเทียมใหม่