Ένας αλγόριθμος τεχνητής νοημοσύνης μπορεί να βελτιώσει τις διαγνώσεις, τις θεραπείες και τη συνολική κατανόηση των διαταραχών του ύπνου, αναφέρουν ερευνητές.

«Ο αλγόριθμος είναι εξαιρετικά ακριβής. Ολοκληρώσαμε διάφορες δοκιμές στις οποίες η απόδοσή της ήταν ανταγωνιστική με εκείνη των καλύτερων γιατρών στον κόσμο, "λέει ο Mathias Perslev, διδακτορικός διδάκτορας στο τμήμα επιστήμης υπολογιστών στο Πανεπιστήμιο της Κοπεγχάγης και επικεφαλής συγγραφέας της μελέτης στο περιοδικό. Ψηφιακή Ιατρική.

Οι σημερινές εξετάσεις διαταραχής ύπνου ξεκινούν συνήθως με την είσοδο σε κλινική ύπνου. Εδώ, ο νυχτερινός ύπνος ενός ατόμου παρακολουθείται χρησιμοποιώντας διάφορα όργανα μέτρησης. Στη συνέχεια, ένας ειδικός στις διαταραχές του ύπνου εξετάζει τις μετρήσεις 7-8 ωρών από τον ύπνο της νύχτας του ασθενούς.

Ο γιατρός χωρίζει με μη αυτόματο τρόπο αυτές τις 7-8 ώρες ύπνου σε διαστήματα 30 δευτερολέπτων, τα οποία πρέπει να ταξινομηθούν σε διαφορετικές φάσεις ύπνου, όπως ύπνος REM (ταχεία κίνηση των ματιών), ελαφρύς ύπνος, βαθύς ύπνος κ.λπ. Είναι καιρός -κατανάλωση εργασίας που μπορεί να εκτελέσει ο αλγόριθμος σε δευτερόλεπτα.

"Αυτό το έργο μας επέτρεψε να αποδείξουμε ότι αυτές οι μετρήσεις μπορούν να γίνουν με ασφάλεια με τη χρήση μηχανικής μάθησης - η οποία έχει μεγάλη σημασία", λέει ο Poul Jennum, καθηγητής νευροφυσιολογίας και επικεφαλής του Δανικού Κέντρου Ιατρικής ύπνου. «Με την εξοικονόμηση πολλών ωρών εργασίας, πολλοί περισσότεροι ασθενείς μπορούν να αξιολογηθούν και να διαγνωστούν αποτελεσματικά».

Μόνο στην πρωτεύουσα της Δανίας, διεξάγονται ετησίως πάνω από 4,000 τεστ πολυμονογραφίας - γνωστά ως PSG ή μελέτες ύπνου - σε ασθενείς με άπνοια κατά τον ύπνο και πιο περίπλοκες διαταραχές του ύπνου.

Χρειάζεται 1.5-3 ώρες για να αναλύσει ο γιατρός μια μελέτη PSG. Έτσι, η ανάπτυξη του νέου αλγορίθμου θα μπορούσε να ελευθερώσει μεταξύ 6,000 και 12,000 ιατρικών ωρών μόνο στην πρωτεύουσα της Δανίας.

Με τη συλλογή δεδομένων από διάφορες πηγές, οι ερευνητές πίσω από τον αλγόριθμο μπόρεσαν να διασφαλίσουν τη βέλτιστη λειτουργικότητα. Συνολικά, 20,000 νύχτες ύπνου από τις Ηνωμένες Πολιτείες και μια σειρά από ευρωπαϊκές χώρες έχουν συλλεχθεί και χρησιμοποιηθεί για την εκπαίδευση του αλγορίθμου.

«Συλλέξαμε δεδομένα ύπνου από όλες τις ηπείρους, κλινικές ύπνου και ομάδες ασθενών. Το γεγονός ότι ο αλγόριθμος λειτουργεί καλά κάτω από τέτοιες διαφορετικές συνθήκες είναι μια σημαντική ανακάλυψη », εξηγούν οι Perslev και Christian Igel, που ηγήθηκαν του έργου από την πλευρά της επιστήμης των υπολογιστών. «Η επίτευξη αυτού του είδους της γενίκευσης είναι μια από τις μεγαλύτερες προκλήσεις στην ανάλυση ιατρικών δεδομένων.»

Οι ερευνητές ελπίζουν ότι ο αλγόριθμος θα βοηθήσει τους γιατρούς και τους ερευνητές σε όλο τον κόσμο να μάθουν περισσότερα διαταραχή ύπνου στο μέλλον.

Το λογισμικό ανάλυσης ύπνου διατίθεται δωρεάν στο ύπνος.ai.ku.dk και μπορεί να χρησιμοποιηθεί από οποιονδήποτε, οπουδήποτε - συμπεριλαμβανομένων των χώρων όπου δεν υπάρχει κλινική ύπνου στη γωνία.

«Μόνο μερικές μετρήσεις που λαμβάνονται από κοινά κλινικά όργανα απαιτούνται για αυτόν τον αλγόριθμο. Έτσι, η χρήση αυτού του λογισμικού θα μπορούσε να είναι ιδιαίτερα σημαντική σε αναπτυσσόμενες χώρες όπου κάποιος μπορεί να μην έχει πρόσβαση στον πιο πρόσφατο εξοπλισμό ή σε έναν ειδικό », λέει ο Perslev.

Οι ερευνητές συνεργάζονται τώρα με Δανούς γιατρούς για την έγκριση του λογισμικού και του αλγορίθμου για κλινική χρήση.

πηγή: Πανεπιστήμιο της Κοπεγχάγης