A mesterséges intelligencia alkalmazása a betegségek korai felismerésére és kezelésére

A mesterséges intelligencia (AI) alapjaiban változtatja meg az orvostudományt és az egészségügyet: A diagnosztikus betegadatok, pl. EKG-, EEG- vagy röntgenfelvételekből, gépi tanulás segítségével elemezhető, így a finom változások alapján már nagyon korai stádiumban kimutathatók a betegségek. Azonban az AI beültetése az emberi testbe még mindig komoly technikai kihívás.

Az Optoelektronika Tanszék Drezdai TU tudósainak most sikerült először kifejleszteniük egy biokompatibilis beültethető AI platformot, amely valós időben osztályozza az egészséges és kóros mintákat a biológiai jelekben, például a szívverésben. Kóros elváltozásokat észlel orvosi felügyelet nélkül is. A kutatási eredményeket a Science Advances folyóiratban tették közzé. Ebben a munkában a Karl Leo, Dr. Hans Kleemann és Matteo Cucchi vezette kutatócsoport egy megközelítést mutat be az egészséges és beteg biológiai jelek valós idejű osztályozására biokompatibilis AI chipen keresztül. Polimer alapú szálhálózatokat használtak, amelyek szerkezetileg hasonlítanak az emberi agyhoz, és lehetővé teszik a tározószámítás neuromorf AI elvét. A polimer szálak véletlenszerű elrendezése úgynevezett “visszatérő hálózatot” képez, amely lehetővé teszi az adatok feldolgozását, az emberi agyhoz hasonlóan. Ezeknek a hálózatoknak a nemlinearitása lehetővé teszi a legkisebb jelváltozások felerősítését is, amelyeket – például a szívverés esetében – az orvosok gyakran nehezen tudnak értékelni.

A vizsgálatok során az AI 88%-os pontossággal meg tudta különböztetni az egészséges szívverést három gyakori aritmiától. A folyamat során a polimer hálózat kevesebb energiát fogyasztott, mint egy pacemaker. A beültethető AI -rendszerek lehetséges alkalmazásai sokfélék: például felhasználhatók a szívritmuszavarok vagy műtét utáni szövődmények megfigyelésére, és okostelefonon keresztül jelenthetnek mind az orvosoknak, mind a betegeknek, lehetővé téve a gyors orvosi segítséget.


hunprobalazs