Pacienții de la Spitalul Johns Hopkins care sunt suspectați că au un accident vascular cerebral ar putea primi o solicitare neobișnuită din partea medicilor: îți putem filma fața?
Scopul medicilor este de a identifica pacienții cu AVC după caracteristicile faciale, în loc să aștepte scanări ale creierului sau analize de sânge, contribuind la accelerarea tratamentului și a recuperării.
Echipa Johns Hopkins pregătește un algoritm computerizat pentru a recunoaște modificările în trăsăturile pacienților, cum ar fi paralizia anumitor mușchi ai feței sau mișcări neobișnuite ale ochilor, care ar putea indica deteriorarea creierului de la un accident vascular cerebral, spre deosebire de convulsii, migrene severe sau tulburări de anxietate.
„Fața este probabil unul dintre cele mai sofisticate sisteme de semnalizare din univers”, spune Robert David Stevens, director de medicină de precizie și șef al diviziei de informatică, integrare și inovare de la Școala de Medicină Johns Hopkins.
„Poate că am putea măsura ce se întâmplă și apoi să folosim tehnici analitice avansate și inteligență artificială pentru a procesa cantități mari de informații și a genera noi perspective”.
Între timp, alți cercetători de la Institutul de Tehnologie din Massachusetts se uită la recunoașterea facială pentru a diagnostica progresia sclerozei laterale amiotrofice sau ALS, o boală degenerativă a nervilor care afectează mușchii.
Iar un startup din Florida a dezvoltat un instrument care să-i ajute pe pediatri să diagnosticheze afecțiuni genetice rare, analizând imagini ale trăsăturilor faciale ale copiilor.
Unii experți medicali spun că aceste tehnologii nu vor fi gata pentru utilizare pe scară largă până când medicii și pacienții lor nu vor putea evalua modul în care algoritmii de recunoaștere facială iau decizii cu datele pacienților, astfel încât oamenii să aibă mai multă încredere în rezultatele lor.
Eforturile de cercetare timpurii indică un viitor în care scanările faciale, poate încorporate într-o cameră a unui smartphone sau chiar într-o oglindă de baie, ne-ar putea monitoriza starea generală de sănătate în timp ce detectează semne de afecțiuni neurologice pe termen lung, cum ar fi demența.
Unii cercetători cred că algoritmii ar putea fi folosiți chiar și pentru a urmări cât de bine funcționează un tratament sau un medicament prin detectarea modificărilor pe fața unei persoane.
„Problema este ca oamenii să acționeze pe baza datelor și să aibă încredere în acestea”, spune Ken Stein, director medical al Boston Scientific, o firmă biomedicală care utilizează algoritmi AI în monitoarele sale cardiace pentru a prezice riscul de insuficiență cardiacă la unii pacienți.
Până acum, cele mai de succes aplicații ale inteligenței artificiale în medicină sunt atunci când un medic folosește un program software AI care poate interpreta imagini, să zicem raze X sau alte tipuri de scanări, și medicul poate spune imediat dacă este de acord sau nu cu programul, conform Dr. Stein.
În aceste cazuri, IA acționează ca o rezervă pentru diagnosticul medicului.
„Dacă faci mai multe experimente din acestea, înveți dacă poți sau nu să ai încredere”, spune dr. Stein despre analiza imaginii cu raze X.
Pe măsură ce AI abordează afecțiunile de sănătate care au cauze multiple, cum ar fi bolile de inimă, cancerul sau demența, informaticienii care dezvoltă algoritmii vor trebui să lucreze îndeaproape cu medicii pentru a explica modul în care AI ia deciziile care conduc la diagnosticul său, notează el.
Dezvoltată pentru prima dată la începutul anilor 1970, tehnologia de recunoaștere facială a luat amploare la începutul anilor 1990, când o echipă de la MIT a tradus imaginile faciale într-o serie de numere care puteau fi înțelese de un computer.
În ultimele decenii, cercetările finanțate de Pentagon pentru a îmbunătăți tehnologia de recunoaștere facială au fost adoptate pe scară largă de către poliție pentru a identifica suspecții criminali.
Cu toate acestea, grupurile pentru drepturile civile și-au exprimat îngrijorarea că unele programe de recunoaștere facială sunt părtinitoare, deoarece au fost mai puțin precise în identificarea persoanelor cu pielea mai închisă la culoare, ceea ce duce la arestări false.
Facebook și-a închis programul de recunoaștere facială în 2021, invocând îngrijorări legate de confidențialitatea utilizatorilor .
În ciuda acestor preocupări, cercetătorii speră să folosească inteligența artificială pentru a identifica semnele timpurii ale riscului de accident vascular cerebral și a altor afecțiuni neurologice înainte ca acestea să apară și pentru a diagnostica evenimentul după ce acesta a avut loc.
Când un pacient are un accident vascular cerebral, fluxul de sânge către creier este blocat, ceea ce poate distruge sau deteriora zone ale creierului, inclusiv cele care controlează memoria, vorbirea și diverșii mușchi faciali.
„Putem folosi chipul ca un fel de fereastră decodabilă asupra a ceea ce se întâmplă în interiorul corpului?” spune dr. Stevens.
În studiul Johns Hopkins, cercetătorii fac imagini video atunci când pacienții care sunt deja internați la spital sau care tocmai sosesc sunt suspectați că au suferit un accident vascular cerebral.
Videoclipurile sunt încărcate într-o bază de date care este utilizată pentru a antrena algoritmul.
Cercetătorii au înrolat aproximativ 120 din cei 400 de pacienți planificați în studiul preliminar și speră să antreneze algoritmul de detectare a accidentului vascular cerebral pentru a-i îmbunătăți acuratețea.
Într-un studiu preliminar pe 40 de pacienți care fuseseră deja diagnosticați de către un medic, algoritmul a fost 70% precis în diagnosticarea dacă un pacient a avut sau nu un accident vascular cerebral.
Dr. Stevens spune că echipa examinează, de asemenea, semnele vitale ale unei persoane, cum ar fi tensiunea arterială și ritmul cardiac, analizând modul în care o sursă direcționată de lumină se reflectă pe pielea feței, care variază ușor în funcție de fluxul sanguin de sub suprafața pielii.
„Fața fiecărei persoane oscilează de fapt în culori foarte imperceptibil, ceea ce poate fi detectat cu o cameră”, spune dr. Stevens.
„Folosind un algoritm foarte simplu, puteți deduce ritmul cardiac, puteți deduce cât de regulat este ritmul cardiac, nivelul de oxigen din sânge și chiar și tensiunea arterială”.
Firma de biotehnologie FDNA cu sediul în Florida a dezvoltat un program software care își propune să folosească recunoașterea facială pentru a diagnostica afecțiuni genetice rare la copiii mici.
Platforma Face2Gene permite unui medic să încarce scanări ale feței unui pacient într-o aplicație pentru smartphone și apoi să obțină o recomandare dacă imaginea ar putea indica una dintre cele 1.500 de afecțiuni sau sindroame asociate cu trăsăturile faciale.
Platforma are 47.000 de utilizatori, inclusiv geneticieni, neurologi, specialiști pediatri și cercetători.
Beneficiul este detectarea precoce, potrivit purtătorului de cuvânt al FDNA, Erik Feingold.
În Boston, cercetătorii de la Massachusetts General Hospital și MIT folosesc recunoașterea facială pentru a identifica și urmări ALS, o boală neurodegenerativă progresivă care afectează celulele nervoase din creier și măduva spinării, ceea ce duce la deteriorarea mușchilor care afectează mișcarea, vorbirea și în cele din urmă respirația.
Echipa lucrează cu EverythingALS, un grup nonprofit de pacienți care face parte dintr-o fundație creată pentru a accelera metodele de diagnostic și potențialele remedii pentru boală.
Grupul este creația lui Indu Navar, un antreprenor în tehnologie a cărui căutare a unui diagnostic mai rapid de SLA este una personală.
„Vrem să găsim modalități mai bune de a măsura simptomele și modalități mai bune de a spune dacă un medicament funcționează”, a spus Ernest Fraenkel, profesor de inginerie biologică la MIT, care lucrează cu EverythingALS.
Dr. Fraenkel și colegii săi au dezvoltat un algoritm pentru a analiza videoclipurile pacienților cu SLA pentru a urmări mișcările faciale, a măsura spațiul dintre buze (un indicator precoce al posibilului diagnostic) și modificările tiparelor de vorbire.
Grupul a recrutat 1.000 de voluntari în ultimele 18 luni. Echipa încearcă să determine dacă poate spune că noile medicamente pentru SLA din studiile clinice funcționează sau nu.
În ciuda rezultatelor timpurii promițătoare, utilizarea inteligenței artificiale astăzi este mai mult un instrument decât un remediu, spune dr. Fraenkel.
„Diagnosticarea precoce este dificilă, dar există dovezi puternice că va funcționa în cele din urmă.”
Sursa: www.wsj.com
Adaugă comentariu