Revoluce v kardiologii: Vědci v Brně učí umělou inteligenci odhalit srdeční selhání

Ilustrační foto. Zdroj: Public Domain Pictures

Výzkumné týmy z Mezinárodního centra klinického výzkumu se podílejí na vývoji nástroje umělé inteligence, který bude v budoucnu pomáhat nejenom kardiologům individuálně vyhodnocovat rizika jednotlivých pacientů s chronickým srdečním selháním. Projekt AI4HF financovaný Evropskou komisí bude zpracovávat pacientská data ve velkém množství, zvládnout by měl i analýzu pokročilých zobrazovacích technik, jako jsou CT-skeny nebo EKG. Největším přínosem softwaru bude zrychlení práce lékařů prvního kontaktu a ambulantních kardiologů.

Umělá inteligence předpoví riziko zhoršení srdečního selhání a nabídne lékaři personalizované návodné informace k léčbě na základě obrovského množství dat získaných od pacientů ze čtyř nemocnic ve 4 zemích (Španělsko, Nizozemí, Česká republika a Peru). Projekt vede prof. Dr. Folkert W. Asselbergs, koordinuje Netherlands Heart Institute, a je realizován v rámci konsorcia 16 mezinárodních (přidružených) partnerů. ICRC je jedním z těch, kteří poskytují reálná klinická data a provádějí testování a validace softwaru.

Chronické srdeční selhání, tedy stav, kdy srdce není schopno dostatečně pumpovat krev, postihuje ročně miliony lidí po celém světě a představuje pro zdravotnické systémy jednotlivých zemí obrovské břemeno. U srdečního selhání je klíčová včasná diagnóza a výběr optimálního diagnosticko-terapeutického postupu.

„Srdeční selhání je komplexní klinický syndrom a velké množství pacientských dat představují pro zdravotnický personál výzvu. Zrychlené stanovení správné diagnózy je přínosem pro pacienta. Nástroj AI pomůže s rychlou diagnostikou srdečních chorob i lékařům na ambulancích a urgentních příjmech, jejich předání do péče příslušného odborníka se tak odehraje ještě rychleji než doposud,“ říká k projektu Roman Panovský, vedoucí výzkumného týmu Noninvasive Cardiac Imaging v Mezinárodním centru klinického výzkumu (ICRC), který ve FNUSA působí jako kardiolog na I. interní kardiologické klinice a je koordinátorem projektu AI4HF za ICRC.

AI pomůže lékaři se lépe rozhodnout

Na projektu se podílí desítky kardiologů, softwarových vývojářů i datových vědců. „Zásadní je ta centralizace informací. Pokud přijde do ambulance pacient, nástroj umělé inteligence pomůže jednat rychleji na základě už mnohokrát řešených případů jinde po světě. Stejné příznaky totiž mohl mít třeba pacient ve městě XY, a jelikož z jeho dat vychází software AI, který má k dispozici i celý proces jeho léčby, a tedy ví, co skutečně zafungovalo, může mi pomoci pacienta nejen rychleji diagnostikovat, ale i navrhnout tu nejlepší léčbu,“ upřesňuje docent Panovský.

Konsorcium se pravidelně potkává i s pacienty, aby od nich získalo zpětnou vazbu. Do monitorování jsou zapojení i členové rodin pacientů. „Chceme pochopit zkušenost samotného kardiologického pacienta a naučit umělou inteligenci pracovat s jeho obavami. Přímými uživateli nástroje budou nejenom samotní ambulantní kardiologové, ale i pacienti, případně i další subjekty zdravotní péče,“ dodává docent Panovský.

Přečtěte si  Studenti VUT v Brně odhalili novou formuli Dragon e4. Rychlejší a úspornější design pro nadcházející sezónu

Umělá inteligence pomůže analyzovat i výstupy pokročilých zobrazovacích technik, jako jsou magnetická rezonance nebo CT skeny, které poskytují podrobné informace o struktuře a funkci srdce. AI algoritmy pomohou okamžitě detekovat jemné změny a abnormality.

AI4HF chce přispět i k lepšímu vnímání nástrojů AI nejen u laické, ale především odborné společnosti. „V současné době je používání nástrojů umělé inteligence v oblasti zdravotnictví někdy hůře pochopitelné pro pacienty i poskytovatele zdravotní péče, u některých odborníků se nepotkává s příliš velkou důvěrou. A i to bychom rádi změnili,“ říká docent Vladimír Kincl, lékař a výzkumný pracovník projektu AI4HF.

Zpětnou vazbu nástroji poskytují samotní kardiologové, a pomáhají tak vývojářům softwaru zlepšovat výsledek. Nástroje využívají komplementární kardiovaskulární data, včetně zobrazovacích vyšetření srdce, kardiovaskulárních biomarkerů, tedy indikátorů biologických procesů v organismu, elektrokardiografie (EKG) a písemných informací z klinických zpráv. AI pomůže tato data interpretovat a přesněji vyhodnotit.

AI zpracovává obrovské množství dat. Ale s maximálním důrazem na jejich bezpečí

Algoritmy umělé inteligence analyzují širokou škálu pacientských dat, včetně anamnézy, diagnostických testů, životního stylu a různých dalších faktorů. Tyto informace pak AI využívá k identifikaci individuálních rizikových faktorů. Data pacientů jsou v naprostém bezpečí, jsou totiž anonymizována a šifrována. „Data neopustí naše pracoviště. Výsledkem budou algoritmy a postupy využitelné pro finální nástroj tak, aby léčebný postup nového pacienta byl na základě těchto skutečností co nejrychlejší a bez zbytečných kroků,“ říká vedoucí biomedicínský inženýr Pavel Leinveber.

Využívání umělé inteligence ve zdravotnictví s sebou nese mnoho etických, právních i bezpečnostních otázek. K jejich řešení byla založena mezinárodní iniciativa, která chce stanovit a udržovat konkrétní směrnice, které rozvoj a implementaci AI řešení v lékařských ordinacích usnadní. „Rychlost, s jakou se umělá inteligence vyvíjí, vyvolává potřebu jasně definovaných standardů pro její používání,“ dodává. Současně s projektem tak vzniká i soubor FUTURE-AI, který definuje směrnice pro využívání vzniklého softwaru. „Umělá inteligence má potenciál zcela proměnit zdravotní péči.“

Mezinárodní centrum klinického výzkumu (ICRC) je společným pracovištěm Fakultní nemocnice u sv. Anny a Lékařské fakulty Masarykovy univerzity.

Autor: red Zdroj: Fakultní nemocnice u sv. Anny v Brně Foto: Public Domain Pictures

Doporučujeme


Buďte první kdo přidá komentář

Napište komentář

Vaše e-mailová adresa nebude zveřejněna.


*