Штучний інтелект може покласти край пальцевим тестам на глюкозу

Штучний інтелект використовувався для розробки нової технології, здатної виявляти низький рівень глюкози за допомогою ЕКГ за допомогою неінвазивного датчика. Він здатний виявляти випадки гіпоглікемії за необробленими сигналами ЕКГ. Технологію розробили дослідники з Університет Уорвіка, включаючи доктора Леандро Печчіа.

В даний час використовуються безперервні монітори рівня глюкози (CGM), і вони доступні для виявлення гіпоглікемії. Вони здатні вимірювати глюкозу в інтерстиціальній рідині за допомогою інвазивного сенсора з маленькою голкою. Потім це надсилає сигнали тривоги та дані на пристрій відображення. Часто їх потрібно калібрувати двічі на день за допомогою інвазивних тестів рівня глюкози в крові за допомогою пальця. 

Команда доктора Леандро Печчіа з Університету Уоріка опублікувала свої результати 13 січня в статті під назвою «Прецизійна медицина та штучний інтелект: пілотне дослідження глибокого навчання для виявлення гіпоглікемічних подій на основі ЕКГ». Його опублікували в журналі Nature Springer Наукові доповіді.

У документі доведено, що останні розробки в галузі штучного інтелекту (глибоке навчання) можна використовувати для виявлення гіпоглікемічних подій за необробленими сигналами ЕКГ, отриманими за допомогою неінвазивних переносних датчиків.

Було проведено два пілотних дослідження за участю здорових добровольців, і вони виявили, що середня чутливість і специфічність виявлення гіпоглікемії можна порівняти з поточною ефективністю CGM, але вона неінвазивна.

Доктор Леандро Печчіа з Інженерної школи Університету Уоріка.

«Вибирання пальцями ніколи не буває приємним, а за деяких обставин особливо громіздким. Збирати палець на ніч, звичайно, неприємно, особливо для пацієнтів дитячого віку.

«Наша інновація полягала у використанні штучного інтелекту для автоматичного виявлення гіпоглікемії за кількома ударами ЕКГ. Це актуально, оскільки ЕКГ можна визначити за будь-яких обставин, у тому числі під час сну».

Модель, яку використовували дослідники, називається моделлю Уорвіка, і вона підкреслює, як змінюється ЕКГ у кожного суб’єкта під час гіпоглікемії. Модель штучного інтелекту була навчена дослідниками з власними даними кожного суб’єкта. Оскільки існує дуже багато міжсуб’єктивних відмінностей, використання когортних даних для навчання системи не дасть однакових результатів. Більш ефективним підходом була б персоналізована терапія на основі нової системи.

Цілком імовірно, що метод вчених з Уорвіка був настільки ефективним, тому що алгоритми ШІ навчаються на власних даних суб’єкта. 

«Ефективність алгоритмів штучного інтелекту, навчених на когортних даних ЕКГ, буде перешкоджати цим міжпредметним відмінностям», — каже Печчіа.

«Наш підхід дозволяє персоналізувати налаштування алгоритмів виявлення та підкреслити, як гіпоглікемічні події впливають на ЕКГ у людей. Спираючись на цю інформацію, клініцисти можуть адаптувати терапію для кожної людини. Очевидно, що для підтвердження цих результатів у ширших групах населення потрібні додаткові клінічні дослідження. Ось чому ми шукаємо партнерів».

Прямо за рогом

Штучний інтелект у галузі медицини є одним із основних потенційних застосувань цієї технології. Поточні програми вже надзвичайно вражаючі, і вони продовжуватимуть розвиватися. Ця нова технологія може вирішити одну з найнезручніших повсякденних проблем діабетиків, і вона дуже добре може покласти край необхідним тестам уколом пальця. 

Часто фокус зосереджується на великих медичних досягненнях, які можуть відбутися завдяки штучному інтелекту, наприклад, лікуванні хвороб і виконанні надзвичайно точних хірургічних операцій. Все це правда, і це, безсумнівно, принесе значні успіхи в галузі медицини, яка потім зробить те саме для суспільства. Прийде час, коли роботи виконуватимуть більшість хірургічних процедур, розроблятимуть фармацевтичні препарати та ліки, а також майже все, що тільки можна уявити. Хоча це недалеко, ніхто не знає точного часу, який знадобиться, щоб досягти цієї точки. Однак завдяки типу технології, розробленому дослідниками з Університету Уоріка, або іншим досягненням у робототехніці, таким як протезування та штучна шкіра, штучний інтелект незабаром змінить повсякденне життя людей, які живуть із такими захворюваннями. Нам не потрібно чекати майбутнього, щоб побачити значні медичні досягнення, технологія, яка кардинально змінить життя сотень мільйонів, уже не за горами.