פיתוח מהפכני: בינה מלאכותית תחשוף מחלות לב

חוקרים בטכניון הניחו את העקרונות לפיתוח נכון של כלים מבוססי בינה מלאכותית לעולם הרפואה והראו איך להשתמש בהם כדי לפתח מערכות שימושיות בעולם הקרדיולוגיה

פיתוח מהפכני: בינה מלאכותית תחשוף מחלות לב

בשנים האחרונות מתחוללת התקדמות מטאורית בתחומים של למידה עמוקה, אך כרגע כמעט שאין על המדף מוצרים רפואיים המשתמשים בטכנולוגיה כזו; כך, רופאים ממשיכים לבצע את עבודתם כפי שהיו רגילים בעשורים הקודמים.

כדי למצוא פתרון לבעיה חברה קבוצה מהפקולטה להנדסה ביו-רפואית לקבוצות המחקר מהפקולטה למדעי המחשב. כעת, בהנחייתם התפרסם בכתב העת של האקדמיה האמריקנית למדעים - PNAS. החוקרים מדגימים במאמר מערכת מבוססת אינטליגנציה מלאכותית שמזהה מחלות בצורה אוטומטית על סמך מאות תרשימי אק"ג - הטכנולוגיה הנפוצה ביותר כיום לאבחון בעיות לב.

המערכת החדשה מנתחת באופן אוטומטי את רישומי האק"ג באמצעות רשתות נוירונים רבודות – הכלי הבולט ביותר בתחום הלמידה החישובית כיום. רשתות אלה לומדות דפוסים שונים על ידי אימון על דוגמאות מרובות, והמערכת שפיתחו החוקרים אומנה על יותר מ-1.5 מיליון מקטעי אק"ג שנדגמו ממאות חולים מבתי חולים במדינות שונות.

בדיקת האק"ג, שפותחה לפני יותר ממאה שנה, מספקת במהירות נתונים חשובים על מצב הלב, וזאת במהירות וללא צורך בפעולה פולשנית. הבעיה היא שקריאת הרישום נעשית כיום על ידי קרדיולוג אנושי, וכך מחלחלים לפענוח הרישום אלמנטים סובייקטיביים.

לכן פועלות קבוצות מחקר רבות בעולם לפיתוח מערכות שיבצעו פענוח אוטומטי יעיל ומדויק. יותר מכך, בשל יכולותיה לנתח נתונים מרובים מצליחה המערכת לזהות מצבי מחלה שקרדיולוגים אנושיים, מנוסים ככל שיהיו, לא יוכלו לזהות.

המערכת שפיתחו החוקרים נבנתה על פי דרישות שהגדירו קרדיולוגים מומחים והיא מפיקה פלט הכולל את מידת הוודאות של התוצאות, סימון של אזורים חשודים על גבי גל האק"ג והתרעות על תוצאות לא מובהקות ועל סיכונים מוגברים לפתולוגיה שלא נצפתה באות ה-אק"ג עצמו.

המערכת מפגינה רגישות מספקת בהתרעות על נבדקים המצויים בסיכון להפרעות קצב גם שהפרעת הקצב לא נמצאת בהקלטה, ועם זאת כמעט אינה מספקת התראות שווא. יתר על כן, המערכת החדשה מסבירה את החלטותיה במונחים המקובלים בעולם הקרדיולוגיה.

החוקרים מקווים כי מערכת זו תוכל לשמש לסריקות רוחב באוכלוסייה לזיהוי מוקדם של אנשים בסיכון לסבול מהפרעות קצב. ללא אבחון מוקדם כזה, אנשים אלה נמצאים בסיכון מוגבר ללקות בהתקפי לב ושבץ.

אילוסטרציה
הישג עצום: הודפסו רקמות מהונדסות עם רשת כלי דם מסועפת • צפו
ייצור מים באמצעות חומרים זמינים וזולים
כך ינקו את החלל מהפסולת
לראשונה בעולם: הדפסת תלת-מימד של גידול סרטני שלם ופעיל
שנה מראש: המערכת החוזה את תפוקת החלב של כל פרה בעוד שנה
ההסבר לתעלומה רבת שנים בייצור מימן
רוצים לעדכן את הגרסה של הרכב? כך זה יתרחש - בקרוב
מדענים מצאו פתרונות יעילים לבעיית שלושת הגופים המפורסמת
הכירו את הפטנטים: בית חולים וירטואלי ומערכת תופים ייחודית
פריצת דרך: הישג דרמטי בהנדסת רקמות לימפטיות