Штучний інтелект може покласти край тестам на цукор у крові за допомогою проколу пальця

Штучний інтелект було використано для розробки нової технології, здатної виявляти низькі рівні цукру в крові за допомогою ЕКГ за допомогою неінвазивного сенсора. Вона здатна виявляти гіпоглікемічні події з сирих сигналів ЕКГ. Технологію розробили дослідники з Університету Ворика, включаючи доктора Леандро Печчіа.

На даний час використовуються неперервні монітори цукру в крові (CGM), і вони доступні для виявлення гіпоглікемії. Вони здатні вимірювати цукор у міжклітинній рідині за допомогою інвазивного сенсора з маленькою голкою. Це потім надсилає сигнали тривоги та дані на дисплейний пристрій. Часто їм потрібно калібруватися двічі на день за допомогою інвазивних тестів на цукор у крові за допомогою проколу пальця.

Команда доктора Леандро Печчіа в Університеті Ворика опублікувала свої результати 13 січня в статті під назвою “Точна медицина та штучний інтелект: пілотне дослідження глибокого навчання для виявлення гіпоглікемічних подій на основі ЕКГ”. Вона була опублікована в журналі Nature Springer Scientific Reports.

Стаття довела, що останні розробки в галузі штучного інтелекту (глибоке навчання) можна використовувати для виявлення гіпоглікемічних подій з сирих сигналів ЕКГ, отриманих за допомогою неінвазивних носимих сенсорів.

Було проведено два пілотні дослідження з здоровими добровольцями, і вони виявили, що середня чутливість і специфічність виявлення гіпоглікемії порівнянна з поточною продуктивністю CGM, але це неінвазивно.

Доктор Леандро Печча з школи інженерії Університету Ворика.

“Проколи пальця ніколи не приємні, а в деяких випадках вони особливо незручні. Взяття проколу під час ночі, звичайно, неприємне, особливо для пацієнтів у педіатричному віці.

“Наша інновація полягала в тому, щоб використовувати штучний інтелект для автоматичного виявлення гіпоглікемії за допомогою кількох ударів ЕКГ. Це актуально, оскільки ЕКГ можна виявити в будь-яких обставинах, включаючи сон.”

Модель, яку використовували дослідники, називається моделлю Ворика, і вона підкреслює, як ЕКГ змінюється в кожному суб’єкті під час гіпоглікемічної події. Модель штучного інтелекту була навчена дослідниками за допомогою власних даних кожного суб’єкта. Оскільки існує багато міжсуб’єктних відмінностей, використання когортних даних для навчання системи не давало б тих самих результатів. Більш ефективним підходом було б персоналізована терапія на основі нової системи.

Ймовірно, що метод вчених Ворика був так ефективним, оскільки алгоритми штучного інтелекту були навчені за допомогою власних даних суб’єкта.

“Продуктивність алгоритмів штучного інтелекту, навчених за допомогою когортних даних ЕКГ, була б ускладнена цими міжсуб’єктними відмінностями”, – говорить Печча.

“Наш підхід дозволяє персоналізоване налаштування алгоритмів виявлення та підкреслює, як гіпоглікемічні події впливають на ЕКГ в окремих осіб. На основі цієї інформації лікарі можуть адаптувати терапію до кожного окремого випадку. Чітко, що потрібні подальші клінічні дослідження для підтвердження цих результатів у ширших популяціях. Це чому ми шукаємо партнерів.”

Прямо за рогом

Штучний інтелект у медичній сфері – одне з основних потенційних застосувань цієї технології. Поточні застосування вже дуже вражаючі, і вони продовжуватимуть розвиватися. Ця нова технологія може вирішити одну з найбільш незручних щоденних аспектів життя людей з цукровим діабетом, і вона може покласти край тестам на цукор у крові за допомогою проколу пальця.

Часто увага зосереджена на великих медичних досягненнях, які можуть статися завдяки штучному інтелекту, таких як лікування захворювань і виконання дуже точних хірургічних операцій. Все це правда, і це, безумовно, принесе великі досягнення в медичній сфері, які потім вплинуть на суспільство. Приjde час, коли роботи будуть виконувати більшість хірургічних процедур, розробляти фармацевтичні засоби та ліки, і майже все інше, що можна уявити. Хоча це не далеко, ніхто не знає точного часу, коли ми досягнемо цієї точки. Однак з таким типом технологій, розроблених дослідниками Університету Ворика, або іншими досягненнями в галузі робототехніки, таких як протези та штучна шкіра, штучний інтелект незабаром змінить щоденне життя людей, які живуть з цими медичними умовами. Ми не повинні чекати майбутнього, щоб побачити великі медичні досягнення, технології, які кардинально змінять сотні мільйонів життів, прямо за рогом.