כלי AI חדש חזק עוזר לרופאים לקרוא את החזה

האם בינה מלאכותית יכולה, או AI, עלולה להפוך את הטיפול הבריאותי לטובה?

כעת, עולה לאתגר, צוות חוקרים באוניברסיטת אריזונה בנה כלי AI חדש וחזק, שנקרא ארק⁺– כדי לעזור לרופאים לקרוא את החזה X -Rays טוב יותר ולשפר את תוצאות שירותי הבריאות.

"ARK+ נועד להיות כלי פתוח, אמין ושימושי בסופו של דבר במערכות שירותי בריאות בעולם האמיתי", אמר ג'יאנמינג "ג'ימי" ליאנג, פרופסור ASU מהמכללה לפתרונות בריאות, וסופר הראשי של המחקר שפורסם לאחרונה בכתב העת היוקרתי.

במחקר הוכחת מושג, כלי ה- AI החדש הפגין יכולת יוצאת דופן באבחון, ממחלות ריאה נפוצות ועד נדירות ואף מתעוררות כמו Covid-19 או שפעת העופות. זה היה גם מדויק יותר והוצא מהתוכנה הקניינית שהוצגה כיום על ידי טיטאנים בתעשייה כמו גוגל ומיקרוסופט.

המטרה שלנו הייתה לבנות כלי שלא רק ביצע טוב במחקר שלנו, אלא גם יכול לעזור לדמוקרטיזציה של הטכנולוגיה בכדי להכניס אותה לידיהם של פוטנציאל כולם. בסופו של דבר, אנו רוצים שאיי יעזור לרופאים להציל חיים. "

ג'יאנמינג "ג'ימי" ליאנג, פרופסור ASU מהמכללה לפתרונות בריאות

עוד מפץ לבריאות הבריאות

אנשים בהחלט דורשים יותר מפץ בגלל הדולר הבריאותי שלהם.

עם זאת, עם שירותי הבריאות כיום הנהג המוביל של הכלכלה האמריקאית, ארה"ב ממשיכה לדרג נמוכה יותר ממדינות רבות במדדים רבים, כולל 49^ה בתוחלת החיים, על פי הבנק העולמי. זה נמוך ממדינות כמו קובה וקטאר.

חולים רוצים לחיות חיים בריאים יותר ויש להם תוצאות טובות יותר. והרופאים רוצים לדאוג לקבל את האבחנה בפעם הראשונה לטיפול טוב יותר בחולים.

זה כאשר AI נכנס לחדר ההמתנה.

כלי בריאות AI חדש

צוות המחקר של ליאנג רצה להשתמש ב- AI כדי לעזור לפרש את הסוג הנפוץ ביותר של רנטגן המשמש ברפואה, רנטגן החזה.

צילומי רנטגן בחזה הם עזרה גדולה עבור הרופאים לאבחן במהירות מצבים שונים המשפיעים על החזה, כולל בעיות ריאה (כמו דלקת ריאות, שחפת או קדחת עמק), בעיות לב, צלעות שבורות ואפילו תנאי מעיים מסוימים.

אבל מתישהו, הם יכולים להיות קשה לפרש, אפילו עבור רופאים מנוסים, או שהם עלולים לפספס אבחון מצבים נדירים או מחלות מתעוררות, כפי שנראה בשנה הראשונה למגפת ה- Covid-19.

הכלי ARK+ מקל על צילומי רנטגן בחזה על ידי הפחתת טעויות, אפיזת האבחנה והופכת את הטכנולוגיה ליותר הוגנת על ידי מתן כלים לבריאות AI באיכות העליונה בחינם וגישה פתוחה ברחבי העולם.

"אנו מאמינים במדע הפתוח, אמר ליאנג." אז השתמשנו בנתונים ציבוריים ובמערכת נתונים גלובלית מכיוון שאנו חושבים שזה יפתח מהר יותר את מודל ה- AI. "

ARK+ עולה על כלים קודמים של רנטגן בחזה AI

AI עובד על ידי הכשרת תוכנת מחשב במערכות נתונים גדולות, או במקרה של דגם ARK+, בסך הכל יותר מ- 700,000 תמונות ברחבי העולם מכמה מערכי נתונים רנטגן זמינים לציבור.

יצרנית ההבדלים העיקרית עבור ARK+ הייתה הוספת ערך ומומחיות מהאמנות האנושית לרפואה. הצוות של ליאנג כלל ביקורתית את כל הערות הרופאים המפורטות שנערכו עבור כל תמונה. "אתה לומד יותר ידע ממומחים," אמר ליאנג.

הערות רופא מומחים אלה היו קריטיות בלמידה של ארון+ וקיבלו דיוק רב יותר ויותר שכן הוא הוכשר בכל מערך נתונים.

"Ark+ צובר ושימוש חוזר בידע", אמר ליאנג והסביר את ראשי התיבות. "ככה אנחנו מאמנים את זה. די, חשבנו על דרך חדשה להכשיר דגמי AI עם מערכי נתונים רבים באמצעות למידה מפוקחת לחלוטין."

"מכיוון שלפני זה, אם רצית לאמן מודל גדול באמצעות מערכי נתונים מרובים, אנשים בדרך כלל השתמשו בלמידה שמסווגת עצמית, או שאתה מאמן אותו על מודל המחלה, לא תקין, לעומת צילום רנטגן רגיל."

חברות גדולות כמו גוגל ומיקרוסופט פיתחו מודלים של AI Healthcare בדרך זו.

"זה אומר שאתה לא משתמש בתוויות המומחים," אמר ליאנג. "וכך, זה אומר שאתה זורק את המידע החשוב ביותר ממערכות הנתונים, תוויות המומחים האלה. רצינו שאיי ילמד מידע מומחה, לא רק מהנתונים הגולמיים."

אז, במקרה של דייוויד מול גוליית, צוות המחקר הקטן והמרוקן של ליאנג, כולל סטודנטים לתארים מתקדמים דונגאו מ.א. וג'יאקסואן פאנג, עבד על הפרויקט במימון של המוסדות הלאומיים לבריאות, קרן המדע הלאומית ומימון זרעים משיתוף ארוכת שנים עם מרפאת מאיו הרדיולוג אריזונה, מייקל גוטווי.

הכלי החדש של ASU עשוי להיות הקלע הדרוש כדי להעניק לרפואה דחיפה, כפי שהוכח כי הוא עולה על תוכנות פרטיות ונכסים שפותחו על ידי Giants.

דגשי מפתח אחרים מפרויקט הפיילוט כוללים:

• • מודל יסוד ל- X -RAYS: Ark+ מאומן על ידי הרבה מערכי נתונים X -RAY של חזה חזה מבתי חולים ומוסדות ברחבי העולם. זה משפר את זה באיתור מגוון רחב של בעיות ריאות.
• • פתוח וניתן לשיתוף: הצוות הוציא את הקוד ודגמים שהוקדמו מראש. המשמעות היא שחוקרים אחרים יכולים לשפר אותו או להתאים אותו למרפאות מקומיות.
• • למידה מהירה: ARK+ יכול לזהות מחלות נדירות גם כאשר קיימות רק כמה דוגמאות זמינות.
• • מסתגל למשימות חדשות: Ark+ יכול להיות גם מכוון כדי לאתר בעיות ריאות חדשות או בלתי נראות מבלי להזדקק למקום הסבה מלאה.
• • עמידה והוגנת: ARK+ עובד טוב אפילו עם נתונים לא אחידים ומריבות נגד הטיות. ניתן להשתמש בו גם בדרכים פרטיות ומאובטחות.

בין ההיבטים החשובים ביותר של חברות קנייניות מתקדמות היה להפוך את Ark+ תוכנה לגישה פתוחה, וחינם לכולם.

"אם נתמודד ישירות, לא סביר שאנחנו הולכים לנצח", אמר ליאנג. "אבל עם תוכנת קוד פתוח, אנו מזמינים שיתופי פעולה עם מעבדות רבות אחרות. ועם כל המעורבים, אני חושב שאנחנו חזקים יותר מחברה אחת."

מכניס את ה- AI לידי הרופאים

ליאנג מציין גם כי ניתן להתאים את התוכנה לכל סוג של אבחון הדמיה רפואית, כולל CT, MRI וכלים הדמיה אחרים, ובכך להרחיב את השפעתו בעתיד.

ליאנג וצוות המחקר שלו מקווה ש- ARK+ יהפוך לבסיס לכלי AI עתידיים ברפואה, ויאפשרו טיפול טוב יותר לא משנה היכן חולים גרים.

צוות ARK+ מקווה למסחור עוד יותר את התוכנה לבתי חולים כך שחוקרים בכל מקום ישתמשו ויבנו על עבודתם. על ידי שיתוף הכל בגלוי, הם רוצים לעזור לרופאים בכל המדינות, אפילו למקומות כפריים ללא משאבי נתונים גדולים.

המטרה שלהם היא להפוך את ה- AI הרפואי לבטוח יותר, חכם יותר ועוזר יותר לכולם.

ליאנג הוסיף כי "על ידי הפיכת המודל הזה פתוח לחלוטין, אנו מזמינים אחרים להצטרף אלינו להפוך את ה- AI הרפואי הוגן יותר, מדויק ונגיש." "אנו מאמינים שזה יעזור להציל חיים."

זה גלולה טובה יותר עבורנו הבריאות שכל אמריקאי היה רוצה לבלוע.