Sağlıkta Yapay Zeka Küçük Düşünmeli

Apollo 13'ün Ay'a yaptığı görevin altı dakikasında 1970'te oksijen tankı patladı. Bu olay, NASA'yı uzay aracında olası arızaları tahmin etmek için yeni bir yaklaşım geliştirmeye yöneltti. Yaklaşım, daha sonra derin dijital simülasyonları besleyen sürekli sensör verilerine dayanıyordu ve karmaşık uzay yolculuk sistemlerinin çok daha titiz bir şekilde test edilmesini sağlıyordu. "Dijital ikiz" teknolojisinin ilk kullanımıydı.

Bugün, dijital ikiz sistemleri birçok sektörde kullanılmaktadır operasyonları iyileştirmek ve bir sistemdeki herhangi bir değişikliği doğru bir şekilde simüle etmek için. Apple ve Tesla gibi teknoloji şirketleri, sahada ürün performansını izlemek ve belirli sistem bileşenlerinin bakım gerektirip gerektirmediğini belirlemek için dijital ikizleri kullanır.

Dijital ikizler sağlık hizmetlerinde de kullanılmıştır, ancak büyük ölçüde ilaç araştırma ve geliştirmede. Ancak en büyük potansiyeli kronik hastalık yönetimindedir. Makine öğrenimi ve Nesnelerin İnterneti teknolojisini dijital ikiz AI ile birleştirerek, uzay keşfi gibi geniş bir şeyden kaynaklanan bir yaklaşım, sağlık hizmetlerini gerçekten kişiselleştirilmiş hale getirme potansiyeline sahiptir.

Geleneksel bakımın dijitalleştirilmesi başarısız oldu

Modern tıp, hastalara karar alma sürecinde söz hakkı vererek son on yılda kişiselleştirilmiş bakıma doğru kademeli adımlar attı ve genom araştırmalarındaki ilerlemeler sayesinde hassas tıbba doğru ilerledi. Her ikisi de bakımı bireye göre uyarlamaya yardımcı oldu, ancak sağlık sistemimiz çoğunlukla bakım sunumunda "büyük grup" yaklaşımını benimsiyor.

Kronik hastalıkları yönetme biçimimizde bu açıkça görülüyor. Şu anda bir veya daha fazla kronik hastalıkla yaşayan 133 milyon Amerikalının her biri planlı bir bakım yoluna tabi tutuluyor - bir tedavi rejimi, bir moda diyeti, genellikle bir dizi ilaç - ve iyileşmeleri, durumlarını paylaşan binlerce diğer bireyden oluşan gruplarda ölçülüyor.

Bu yaklaşım işe yaramadı. Bilindiği üzere, ABD harcamaları diyabet, kalp hastalığı ve kanser üzerindeki etkisi artmaya devam ediyor ve teknolojinin sonuçlar ve maliyetler üzerindeki etkisi sınırlı oldu. Diyabet, kilo kaybı ve diğer durumların dijital yönetiminde bu etki bir etken olmadı.

Mart ayında yayınlanan bir raporda, Peterson Sağlık Teknolojisi Enstitüsü sürdürülebilir sonuçların eksikliğini vurguladı. Rapor, değerlendirilen çözümlerin tümünün zaman içinde katılım ve sonuçlar açısından zayıf performans gösterdiğini buldu. Sonuç olarak, kilo kaybı, A1C azaltımı, ilaç ortadan kaldırılması, diyabetin tersine çevrilmesi ve bu çözümlerin sağlık, refah ve ekonomik faydaları hem sınırlı hem de sürdürülemezdir.

Bunun nedeni, çoğu çözümün bakım için etkisiz bir şablonu dijitalleştirmesidir. Bireysel farklılıkları hesaba katmazlar. Her kişi, sağlıklarını derinden bireysel düzeyde etkileyen kendi kültürel, biyolojik, diyetsel, davranışsal ve çevresel faktörlerini getirir.

'Kişiselleştirilmiş' bakımdan bireyselleştirilmiş bakıma geçiş

Dijital ikiz AI, şablondan bir sapma vaat ediyor. Teknolojinin özü, her bireyin bir N'lik bir birey olduğu kavramıdır. Bir bireyin dijital ikizi, benzersiz klinik ve davranışsal değişkenlerinin sürekli bir ölçümüyle bilgilendirilir ve bu verileri, bakım rehberliğini o bireyin en iyi ve en sağlıklı versiyonuna göre şekillendirmek için kullanır.

Dijital ikiz teknolojisinin gücü, küçük şeylere -yediğimiz ve yaptığımız şeylere- ve bunların şu anki ve gelecekteki benliğimizi nasıl etkilediğine olan dikkatindedir. Pratikte, dijital ikizler bir biftek yemeğinin belirli bir kişinin metabolik veya kardiyovasküler sağlığı üzerindeki etkisini doğru bir şekilde tahmin edebilir. Etki olumsuz olabileceği ölçüde, dijital ikizler yankıları hafifletmenin yollarını sunabilir. 10 dakikalık bir yürüyüş veya alternatif bir tatlı önerebilir. Dondurma yerine, belki Yunan yoğurdu ve taze meyvelerle muzlu fındık ekmeği veya sadece farklı bir dizi olabilir.

Bu şekilde, dijital ikiz AI, bir bireye mevcut yörüngesinde kalırsa ne olacağını ve zaman içinde küçük ayarlamalar yaparak meydana gelebilecek büyük değişiklikleri gösterebilir. Mevcut rutininizi sürdürürseniz, üç hafta içinde metformin almayı bırakabilirsiniz. Eski alışkanlıklarınıza geri dönün ve bir yenileme almayı bekleyebilirsiniz.

Bu güçlü bir teknoloji ve sağlık hizmetleri üzerindeki etkisi büyük ölçüde yalnızca akademi, ticari kullanım durumlarında rolünü bulmaya başlıyor. 2014 yılında Dassault Systemes ve FDA, SIMULIA Yaşayan Kalp, cihaz üreticileriyle birlikte kardiyak cihazları daha hızlı bir şekilde geliştirmek ve iyileştirmek için çalışan bir proje. Pandeminin başlangıcında, OnScale'in Proje BreathEasy Ventilatör kaynaklarının kullanımını iyileştirmek ve optimize etmek için COVID-19 hastalarının akciğerlerinin dijital ikizini geliştirdi.

Tıbbi araştırmacılar ayrıca, karmaşık ve son derece bireysel biyolojik süreçlere dayalı olarak farmasötik müdahalelerin etkinliğini tahmin etmek için dijital ikiz hastalık modellerini kullanıyorlar. Takeda İlaç farmasötik süreçleri kısaltmak ve biyokimyasal reaksiyonlar için gerçekçi girdi-çıktı tahminleri yapmak için teknolojiyi benimsedi. Daha yakın zamanda, araştırmacılar dijital ikiz teknolojisini kullanarak terapi sonuçlarını simüle etmek ve bireye göre orofaringeal karsinom için en iyi tedaviyi belirlemek.

Kronik hastalık yönetimi bir sonraki sınırdır

A Nature'da yayınlanan son makale dijital ikizlerin kanser bakımına "önemli katkılarda bulunmaya hazır" olduğunu, özellikle hastalığın ilerlemesini izleme ve tedavi yanıtlarını değerlendirmede, ki bu da kişiden kişiye değiştiği için kötü şöhretlidir, iddia ediyor. Aynı makale, görüntüleme, EHR, genetik ve sürekli giyilebilir verilerle beslenen kardiyak dijital ikizleri ve akut kardiyak olayları tahmin etme potansiyellerini analiz ediyor.

Bu gelişmeler hayat değiştiren sağlık teknolojilerine yol açacaktır. Güçleri amaçlarının özünde yatan bir kavramda yatar: karmaşık olan hiçbir şey statik değildir.

Bu özellikle biyolojik sistemlerimiz için geçerlidir. Dijital bir ikiz, bir bireyin biyolojisi, kültürü, yaşam tarzı, tercihleri ​​ve sağlığı arasındaki etkileşimi gerçekten anlamak için günde, birey başına binlerce veri noktasına ihtiyaç duyar. Bu verilerin bir kısmı zaten giyilebilir cihazlar ve mobil uygulamalar tarafından yakalanıyor, ancak bu verileri bireyin ve bakım yolculuğunun bağlamına yerleştiren bir model olmadan dümensizdir.

Kronik hastalık yönetimi dünyasında, küçük şeyler çok hızlı bir şekilde büyük, hayatı tehdit eden şeylere dönüşebilir. Ve dijital sağlık, "kişiselleştirme" gibi bir dille hastaların umutlarını yükseltmiş olsa da, insanlara sunulan araçlar ve yaklaşımlar, onların benzersiz ihtiyaçlarını ve tercihlerini karşılamamıştır.

Dijital ikiz AI, sağlığımızı derinlemesine kişiselleştirilmiş bir düzeyde daha iyi anlamamıza ve iyileştirmemize yardımcı olarak bu yaklaşımı tersine çevirecektir. Bu, kişiselleştirilmiş bakım vaadini yerine getirmeye hazır bir teknolojidir.