Umělá inteligence může pomoci lékařům diagnostikovat srdeční vady u kojenců

Obsah článku

Umělá inteligence může pomoci lékařům diagnostikovat srdeční vady u kojenců.

Téměř polovina všech úmrtí způsobených vrozenými srdečními vadami se vyskytuje u dětí mladších jednoho roku.

Může však existovat velmi elegantní pomoc pro tato novorozeňata. Nová technologie založená na umělé inteligenci (AI) může být schopna diagnostikovat srdeční problémy rychleji a přesněji než lékař. Tak se výrazně zlepší šance kojence na přežití.

Vrozené vady srdce jsou nejčastějším typem vrozené vady u kojenců. A zatímco jen asi 1 procento ze všech dětí se narodí s vrozenou srdeční vadou, téměř 25 procent z těchto dětí během prvního roku života potřebuje chirurgický zákrok.

Například centrum pro kontrolu a prevenci nemocí v USA (označovaná často jako CDC – Centers for Disease Control and Prevention) uvádí, že v letech 1999 až 2006 bylo ve Spojených státech téměř 42 000 úmrtí souvisejících s vrozenými srdečními vadami. To znamená, že vady byly buď hlavní příčinou smrti, nebo nějakým způsobem přispěly ke smrti malého dítěte.

Studie z roku 2010 pak zjistila, že 48 procent úmrtí v důsledku těchto vad se vyskytlo dříve, než dítě dosáhlo svých prvních narozenin.

Včasná a přesná diagnóza je zásadní

Je samozřejmé, že nezjištěné vrozené vady srdce jsou vážným problémem. Když dítě má vážnou srdeční vadu, velmi často jeho život závisí na přesné diagnóze problému. Diagnostika může probíhat, když je plod ještě v děloze nebo pak v době narození. Děti s vážnými srdečními vadami, které nejsou diagnostikovány před narozením, by mohly buď zemřít hned v prvním měsíci života, nebo se s nimi nemoc potáhne velmi dlouhou dobu.

Někdy mohou být děti s nediagnostikovaným onemocněním srdce propuštěny domů, jen aby se vrátily velmi nemocné o pár dní později, nebo dokonce mohou doma zemřít. A to je samozřejmě noční můra každého rodiče.

Co těmito všemi informacemi chceme říct? Diagnostika srdečních problémů před narozením dítěte umožňuje rychlou a efektivní léčbu. Včasná diagnostika je v tomto případě neuvěřitelně důležitá.

Fetální diagnostika (tj. diagnostika ještě nenarozeného plodu) v současné době závisí na pozorováních zkušených lékařů, kteří používají ultrazvuk. Lidská chyba bohužel způsobuje, že se někdy dítě narodí bez diagnózy jeho srdečního problému. Je však známo, že léčba vrozených srdečních vad během týdne po porodu výrazně zlepšuje budoucí prognózu. Proto bylo provedeno mnoho pokusů o vývoj technologie, která umožňuje rychlou a přesnou diagnostiku tohoto zdravotního problému.

Sponzorováno

Strojové učení a umělá inteligence v diagnostice srdečních problémů

Strojové učení (více o něm zde) je oblast informatiky, která umožňuje počítačovým systémům učit se pomocí statistických metod. To umožňuje umělé inteligenci postupně zlepšovat svůj výkon v konkrétním úkolu pouze za použití dat.

Strojové učení může být použito k tomu, aby umožnilo diagnostickému systému detekovat nemoc rychleji a mnohem přesněji než člověk. To však vyžaduje, aby počítač měl spoustu informací o normálních a abnormálních projevech, pokud jde o příslušnou nemoc.

Problémem je, že srdeční vady u dětí jsou poněkud neobvyklé, takže není k dispozici dostatek informací pro výuku umělé inteligence. Z tohoto důvodu nebyla diagnostika založená na strojovém učení dostatečně přesná, aby mohla být použita klinicky. Až do teď.

Vědci našli novou cestu

Výzkumná skupina vedená vědci z RIKEN Center for Advanced Intelligence Project (AIP), která spolupracuje se společnostmi Fujitsu Ltd. a Showa University, se rozhodla tuto výzvu přijmout.

Úspěšně vyvinuli novou technologii strojového učení, která dokáže přesně předpovědět onemocnění pomocí poměrně malých a neúplných sbírek dat.

Typicky odborníci na srdce plodů v lůně určují, zda části srdce, jako jsou chlopně nebo krevní cévy, jsou ve správné pozici porovnáním normálních a abnormálních obrazů plodu srdce. Spoléhá se tedy na jejich odborné zkušenosti.

Výzkumníci společnosti RIKEN tedy vypracovali počítačový proces, který byl podobný tomu, jak tito odborníci pracovali při „detekci problémů“. To umožnilo umělé inteligenci rozlišovat pozici a klasifikovat více objektů, které se objevují ve snímcích plodu srdce.

Tento průlom byl možný díky dvěma skupinám: jako první to jsou odborníci na srdeční problémy a za druhé to jsou odborníci na strojové učení. Debatou mezi těmito odborníky vznikl tento produkt.

Aktuální klinické testy ještě zlepší přesnost

Vědci tvrdí, že jejich dalším krokem je provést klinické studie v univerzitních nemocnicích v celém Japonsku. Tyto studie zvýší počet fetálních ultrazvukových obrazů v databázi, čímž se dále zvýší přesnost systému AI.

Tým RIKEN předpokládá, že jakmile bude tento systém AI implementován, jeho přesnost a rychlost výrazně sníží chyby způsobené lidskou chybou. Nicméně, většina odborníků si nemyslí, že AI brzy nahradí lidské profesionály. Umělá inteligence má své omezení. Zatímco může pomoci diagnostikovat poruchy přesněji, stále to není náhrada za roky odbornosti, klinické zkušenosti nebo školení.

Sponzorováno

Každopádně toto může velmi pomoci. Držíme palce.

A dále si o umělé inteligenci přečtěte

Umělá inteligence ve zdravotnictví: Čekají ji světlé zítřky?

Studie a zdroje článku

The primary use of artificial intelligence in cardiovascular diseases: what kind of potential role does artificial intelligence play in future medicine? Autoři: Yang Yan, Jia-Wen Zhang

Autor článku

Daniel Borník (více o nás)

Dan miluje sport. Přispívá články zejména z oblasti regenerace, fyzio, cvičení a píše i o nemocech. Náš tým vám všem chce přinášet zajímavé informace ze světa zdraví, cvičení, výživy, rehabilitace a obecně zdravého životního stylu. Ve většině našich článků vycházíme z odborných studií a lékařských prací. Vždy se snažíme na studie odkazovat, ověříte si tak pravost. Více informací o nás najdete zde - mrkněte na náš tým.