Μια νέα ελληνική εφαρμογή Τεχνητής Νοημοσύνης φιλοδοξεί να αλλάξει τον τρόπο με τον οποίο αξιολογείται η δεξιά κοιλία της καρδιάς, μετατρέποντας τον απλό δισδιάστατο υπέρηχο σε πολύ πιο ισχυρό διαγνωστικό εργαλείο. Τα πρώτα ενδιάμεσα αποτελέσματα από τη μελέτη στο Ωνάσειο δείχνουν ακρίβεια άνω του 90%, ανοίγοντας δρόμο για ευρύτερη κλινική χρήση.
Μια πρωτοποριακή μέθοδο που αξιοποιεί την Τεχνητή Νοημοσύνη για την ανίχνευση καρδιακών προβλημάτων μέσω απλού δισδιάστατου υπερήχου ανέπτυξαν δύο Έλληνες επιστήμονες στο Κέντρο Έρευνας Τεχνητής Νοημοσύνης «Αρχιμήδης». Πρόκειται για τον επεμβατικό καρδιολόγο Πολύδωρο Καμπακτσή, πρώην επίκουρο καθηγητή Καρδιολογίας στο Πανεπιστήμιο Κολούμπια, και τον επίκουρο καθηγητή Επιστήμης Δεδομένων στο Nottingham Trent University, Αρχοντή Γιαννακίδη.
Σύμφωνα με το ΑΠΕ – ΜΠΕ, η εφαρμογή εστιάζει στη λειτουργία της δεξιάς κοιλίας της καρδιάς, μιας ανατομικής και λειτουργικής περιοχής που παραμένει ιδιαίτερα δύσκολη στην αξιόπιστη αποτίμηση με τις κλασικές μεθόδους απεικόνισης. Η τεχνική δοκιμάζεται ήδη σε ευρύτερη κλινική έρευνα στην Ελλάδα, στο Ωνάσειο Νοσοκομείο, με τα πρώτα στοιχεία να δημιουργούν υψηλές προσδοκίες.
Γιατί η δεξιά κοιλία είναι τόσο κρίσιμη
Οι δυσλειτουργίες της δεξιάς κοιλίας μειώνουν το προσδόκιμο ζωής ανεξάρτητα από άλλους καρδιολογικούς παράγοντες. Η δεξιά κοιλία μπορεί να επιβαρυνθεί από πολλές παθολογικές καταστάσεις της αριστερής κοιλίας, όπως το έμφραγμα του μυοκαρδίου και η ισχαιμική καρδιομυοπάθεια. Μελέτες έχουν δείξει ότι έως και το 20% των ασθενών που υποβάλλονται σε υπερηχοκαρδιογράφημα για οποιονδήποτε λόγο εμφανίζουν κάποια διαταραχή στην ανατομία ή στη λειτουργία της δεξιάς κοιλίας.
Παρά τη σημασία της, η συγκεκριμένη καρδιακή κοιλότητα είναι δύσκολο να απεικονιστεί σωστά με τον συνηθισμένο δισδιάστατο υπέρηχο, επειδή έχει πολύπλοκο γεωμετρικό σχήμα. Η πιο κατάλληλη μέθοδος εκτίμησης θεωρείται η μαγνητική τομογραφία καρδιάς. Όμως αυτή δεν πραγματοποιείται συχνά, καθώς είναι πιο δαπανηρή και απαιτεί εξοπλισμό που δεν είναι πάντα εύκολα διαθέσιμος.
Ακριβώς σε αυτό το κενό επιχειρεί να απαντήσει η νέα ελληνική εφαρμογή: να προσφέρει μια πιο αντικειμενική, ευρέως προσβάσιμη και οικονομικά πιο ρεαλιστική λύση για την αξιολόγηση της δεξιάς κοιλίας, με βάση έναν απλό υπέρηχο.
Πώς λειτουργεί το νέο λογισμικό
Όπως εξηγεί ο Πολύδωρος Καμπακτσής, η μέθοδος έχει σχεδιαστεί για να αποτελέσει καθημερινό εργαλείο στην κλινική πράξη. Ο καρδιολόγος πραγματοποιεί ορισμένες μετρήσεις στον απλό δισδιάστατο υπέρηχο και στη συνέχεια το λογισμικό χρησιμοποιεί αλγόριθμο Τεχνητής Νοημοσύνης για να παράγει τα αποτελέσματα.
Το πλεονέκτημα της εφαρμογής δεν βρίσκεται μόνο στην ακρίβεια, αλλά και στην πρακτικότητα. Σύμφωνα με τον Αρχοντή Γιαννακίδη, ένα από τα ισχυρότερα στοιχεία της είναι η ικανότητά της να «μαθαίνει» με επιτυχία σύνθετα μοτίβα που βρίσκονται κρυμμένα στα ιατρικά δεδομένα. Επιπλέον, η εξαγωγή συμπεράσματος έχει μικρές απαιτήσεις σε υπολογιστική ισχύ, μνήμη και κατανάλωση ενέργειας, κάτι που καθιστά το λογισμικό κατάλληλο ακόμη και για μικρές συσκευές όπως φορητοί υπολογιστές ή κινητά τηλέφωνα.
Η συγκεκριμένη δυνατότητα δίνει στη μέθοδο ένα σημαντικό πλεονέκτημα για μελλοντική διασπορά στην καθημερινή ιατρική πράξη, ειδικά σε περιβάλλοντα με περιορισμένους τεχνολογικούς πόρους.
Τι κάνει την προσέγγιση αυτή ξεχωριστή
Ο Αρχοντής Γιαννακίδης επισημαίνει ότι δεν υπάρχουν παρόμοιες εφαρμογές Τεχνητής Νοημοσύνης για την αξιολόγηση της δεξιάς κοιλίας μέσω δισδιάστατου υπερήχου. Η ιδέα στηρίχθηκε εν μέρει σε παλαιότερες, αρκετά απλουστευμένες γεωμετρικές μεθόδους που εφαρμόζονται στην αριστερή κοιλία, η οποία είναι σημαντικά πιο εύκολη στη μελέτη.
Το ερευνητικό εγχείρημα, όπως σημειώνει, συνέπεσε και με την εντυπωσιακή πρόοδο της βαθιάς μηχανικής μάθησης σε δεδομένα τύπου πίνακα. Χωρίς αυτές τις πρόσφατες τεχνολογικές εξελίξεις, θα ήταν πρακτικά αδύνατο να επιτευχθούν τόσο καλά αποτελέσματα πριν από πέντε ή περισσότερα χρόνια.
Αυτό σημαίνει ότι η εφαρμογή δεν είναι απλώς ένα έξυπνο λογισμικό, αλλά προϊόν μιας συγκυρίας στην οποία η κλινική ανάγκη συνάντησε τη σωστή τεχνολογική ωριμότητα.
Η κλινική δοκιμή στο Ωνάσειο
Το κρίσιμο βήμα για κάθε νέο ιατρικό εργαλείο είναι η κλινική του επικύρωση. Η πρώτη μικρής κλίμακας έρευνα πραγματοποιήθηκε σε 50 ασθενείς στο Irving Medical Center του Πανεπιστημίου Κολούμπια και έδειξε ότι η μέθοδος μπορούσε να προσεγγίσει σε ακρίβεια τη μαγνητική τομογραφία καρδιάς.
Ωστόσο, αυτά τα πρώιμα αποτελέσματα έπρεπε να επιβεβαιωθούν σε μεγαλύτερο αριθμό ασθενών. Έτσι ξεκίνησε η μεγαλύτερη κλινική μελέτη στο Ωνάσειο Νοσοκομείο, σε συνεργασία με τον καρδιοχειρουργό και αναπληρωτή διευθυντή του Ωνάσειου Καρδιοχειρουργικού Κέντρου, Δημήτρη Αυγερινό.
Στην ελληνική μελέτη προβλέπεται να συμμετάσχουν 200 ασθενείς. Οι συμμετέχοντες υποβάλλονται τόσο σε δισδιάστατο υπέρηχο καρδιάς όσο και σε μαγνητική τομογραφία καρδιάς. Το λογισμικό αξιοποιεί τα δεδομένα του υπερήχου και στη συνέχεια τα αποτελέσματά του συγκρίνονται με εκείνα της μαγνητικής τομογραφίας, η οποία χρησιμοποιείται ως σημείο αναφοράς για τον έλεγχο της ακρίβειας.
Τα ενδιάμεσα αποτελέσματα από τους πρώτους 120 ασθενείς είναι ιδιαίτερα ενθαρρυντικά, καθώς δείχνουν ακρίβεια μεγαλύτερη από 90%. Ο Δημήτρης Αυγερινός μιλά για ένα software που, όπως λέει, μπορεί να φέρει πραγματική επανάσταση στην καθημερινότητα των υπερήχων καρδιάς.
Το επόμενο βήμα: Ελλάδα και ΗΠΑ
Μετά την ολοκλήρωση της μελέτης στο Ωνάσειο, οι ερευνητές στοχεύουν σε ευρύτερη δοκιμή της τεχνικής στην καθημερινή κλινική πράξη, μέσω πολυκεντρικής μελέτης σε νοσοκομεία της Ελλάδας και των ΗΠΑ.
Ο στόχος πλέον δεν είναι μόνο να αποδειχθεί ότι ο αλγόριθμος λειτουργεί, αλλά να φανεί πώς ενσωματώνεται ρεαλιστικά στην καθημερινή ιατρική διαδικασία και σε ποιο βαθμό μπορεί να βελτιώσει τη διαχείριση των ασθενών που υποβάλλονται σε διαθωρακικό υπερηχογράφημα.
Παράλληλα, οι ερευνητές θέτουν ως προτεραιότητα την πλήρη αυτοματοποίηση της κατάτμησης της δισδιάστατης εικόνας του υπερήχου μέσα στο λογισμικό, καθώς και την παροχή μετρήσεων αβεβαιότητας. Αυτά τα δύο στοιχεία θεωρούνται κρίσιμα για να αυξηθεί η εμπιστοσύνη των γιατρών στην εφαρμογή και να ενισχυθεί η ανθεκτικότητά της σε πραγματικές συνθήκες χρήσης.
Η Τεχνητή Νοημοσύνη στην Ιατρική, πέρα από τους εντυπωσιασμούς
Η συγκεκριμένη πρωτοβουλία εντάσσεται στη γενικότερη διεθνή προσπάθεια αξιοποίησης ψηφιακών εργαλείων και συστημάτων Τεχνητής Νοημοσύνης στην Ιατρική. Οι εξελίξεις είναι ταχύτατες, όμως οι ίδιοι οι επιστήμονες που πρωταγωνιστούν σε αυτές επιμένουν στην ανάγκη για μέτρο και κριτική σκέψη.
Ο Δημήτρης Αυγερινός σημειώνει ότι οι εξελίξεις στην Ιατρική είναι πλέον τόσο γρήγορες ώστε δεν μετρώνται σε πενταετίες ή δεκαετίες, αλλά σε μήνες. Εκτιμά ότι στη Χειρουργική τα ρομποτικά συστήματα υποβοήθησης θα μπορούσαν σε μερικές δεκαετίες να δώσουν τη θέση τους σε αυτόνομα ρομποτικά συστήματα, πάντα όμως υπό την επίβλεψη του γιατρού.
Ο Πολύδωρος Καμπακτσής, με σπουδές τόσο στους Ηλεκτρολόγους Μηχανικούς όσο και στην Ιατρική, τονίζει ότι η Καρδιολογία ζει ήδη μια έκρηξη νέων εφαρμογών που στηρίζονται σε αλγορίθμους Τεχνητής Νοημοσύνης. Προσθέτει, όμως, ότι χρειάζεται μεγάλη προσοχή ώστε η αξία αυτών των εργαλείων να κρίνεται με βάση το αν πραγματικά βοηθούν τον ασθενή και προασπίζουν την υγεία, όχι με βάση τους εντυπωσιακούς τίτλους.
Ο Αρχοντής Γιαννακίδης υπενθυμίζει από την πλευρά του ότι η χρήση της Τεχνητής Νοημοσύνης στην Ιατρική συνοδεύεται από σοβαρές προκλήσεις. Μεταξύ αυτών περιλαμβάνονται η προστασία των ευαίσθητων προσωπικών δεδομένων, η αυστηρή συμμόρφωση με το GDPR, οι τεχνικές ασφαλούς ανταλλαγής δεδομένων ανάμεσα σε νοσοκομεία και ερευνητικά κέντρα, αλλά και τα νομικά ζητήματα που μπορεί να προκύψουν σε περίπτωση λανθασμένης διάγνωσης. Σταθερά κρίσιμα παραμένουν επίσης η δυσκολία ενσωμάτωσης των νέων τεχνολογιών στα συστήματα υγείας, η περιορισμένη διαφάνεια ορισμένων αλγορίθμων και η ανάγκη για ουσιαστική κλινική επικύρωση.
Μια ελληνική καινοτομία με διεθνές αποτύπωμα
Η αξία αυτής της μεθόδου δεν περιορίζεται στο τεχνολογικό της ενδιαφέρον. Εάν επιβεβαιωθεί πλήρως στην πράξη, μπορεί να προσφέρει ένα πολύ πιο προσβάσιμο εργαλείο για την αξιολόγηση μιας κρίσιμης καρδιακής λειτουργίας, χωρίς να απαιτείται πάντα η δαπανηρή και δυσκολότερα διαθέσιμη μαγνητική τομογραφία.
Σε μια περίοδο όπου η Ιατρική αναζητά λύσεις ταυτόχρονα ακριβείς, γρήγορες και κλιμακώσιμες, η ελληνική αυτή προσπάθεια ξεχωρίζει γιατί συνδυάζει κλινική ανάγκη, τεχνολογική καινοτομία και ρεαλιστική προοπτική εφαρμογής. Και αυτό, τελικά, είναι το σημείο στο οποίο θα κριθεί: όχι μόνο αν ο αλγόριθμος εντυπωσιάζει, αλλά αν βελτιώνει ουσιαστικά τη φροντίδα των ασθενών.
Πηγη: https://healthpharma.gr/