Клиника Кливленда и стартап Piramidal разрабатывают модель искусственного интеллекта, обученную на данных мозговых волн, для мониторинга пациентов в отделениях интенсивной терапии.
Фотография: Getty ImagesСохранить эту историю Сохранить эту историю
Клиника Кливленда сотрудничает со стартапом Piramidal из Сан-Франциско для разработки крупномасштабной модели искусственного интеллекта, которая будет использоваться для мониторинга здоровья мозга пациентов в отделениях интенсивной терапии.
Система основана не на текстовом обучении, а на данных электроэнцефалограммы (ЭЭГ), которые снимаются с помощью электродов, размещаемых на голове, а затем считываются компьютером в виде серии волнистых линий. ЭЭГ регистрирует электрическую активность мозга, и изменения в ней могут указывать на проблему. В отделении интенсивной терапии врачи сканируют данные ЭЭГ в поисках признаков судорог, изменённого сознания или снижения функции мозга.
В настоящее время врачи используют непрерывный мониторинг ЭЭГ для выявления аномальной активности мозга у пациентов отделения интенсивной терапии, но они не могут контролировать каждого пациента в режиме реального времени. Вместо этого отчёты ЭЭГ обычно формируются каждые 12 или 24 часа, а затем анализируются для определения наличия у пациента неврологических проблем. Ручной анализ данных мозговых волн, собранных за день, может занять от двух до четырёх часов.
«Подобные вещи отнимают много времени. Они субъективны и зависят от опыта и знаний», — говорит Имад Наджм, невролог и директор Центра эпилепсии Неврологического института клиники Кливленда.
Система, которую разрабатывают Cleveland Clinic и Piramidal, предназначена для интерпретации непрерывных потоков данных ЭЭГ и выявления отклонений за считанные секунды, чтобы врачи могли вмешаться быстрее.
«Наша модель играет роль постоянного мониторинга пациентов в отделении интенсивной терапии и позволяет врачам в режиме реального времени знать, что происходит с пациентом и как меняется здоровье его мозга», — говорит директор по продуктам Piramidal Крис Пахуджа.
Пахуджа и генеральный директор Димитрис Фотис Сакеллариу основали Piramidal в 2023 году с целью создания базовой модели мозга — системы искусственного интеллекта, способной считывать и интерпретировать нейронные сигналы у разных людей. До этого Сакеллариу 15 лет проработал нейроинженером и специалистом по искусственному интеллекту, исследуя электроэнцефалографию. Пахуджа работал над продуктовой стратегией в Google и Spotify. Их стартап, поддерживаемый Y Combinator, привлек $6 млн посевного финансирования в прошлом году.
Компания создала свою модель мозга, полученную в отделении интенсивной терапии, используя общедоступные наборы данных ЭЭГ, а также собственные данные ЭЭГ клиники Кливленда и других партнёрских программ. Сакеллариу говорит, что модель включает в себя почти миллион часов данных мониторинга ЭЭГ «десятков тысяч» пациентов, как неврологически здоровых, так и больных. Паттерны активности мозга чрезвычайно разнообразны у разных людей, поэтому для создания базовой модели мозга требуется огромный объём данных для выявления общих закономерностей и характеристик.
«Прелесть базовой модели в том, что она позволяет ChatGPT обобщать текст, подстраиваться под ваш тон и манеру письма — наша модель способна подстраиваться под мозг разных людей», — говорит Сакеллариу.
В настоящее время команда клиники Кливленда и центра «Пирамидал» использует ретроспективные данные пациентов для точной настройки модели. В течение следующих шести-восьми месяцев они планируют протестировать модель в строго контролируемой среде отделения интенсивной терапии с данными о пациентах в режиме реального времени и ограниченным количеством коек и врачей. После этого они планируют постепенно внедрить программное обеспечение во всё отделение интенсивной терапии. В конечном итоге, по словам Наджма, это программное обеспечение позволит больничной системе одновременно контролировать сотни пациентов.
Медленное внедрение призвано снизить количество ложноположительных и ложноотрицательных результатов — случаев, когда система ошибочно идентифицирует пациентов без тяжёлых осложнений или не выявляет пациентов с тяжёлыми. Последний сценарий особенно «представляет собой серьёзную проблему, которая не даёт нам спать по ночам», — говорит Наджм.
В компании Piramidal не прокомментировали текущую точность модели, но заявили, что протестировали свою технологию на сети врачей и достигли «человеческого» уровня точности. Компания планирует опубликовать данные о точности модели в будущем.
В то время как Piramidal в настоящее время сосредоточена на применении своей модели мозга в отделении интенсивной терапии, Сакеллариу и Пахуджа также хотят использовать её для мониторинга эпилепсии и сна. Тем временем, компания Synchron, занимающаяся разработкой интерфейсов «мозг-компьютер», разрабатывает модель мозга, включающую данные участников испытаний, чтобы сделать свою систему более точной и обобщаемой для большего числа пользователей. Существуют также потребительские приложения моделей мозга, например, использование наушников с ЭЭГ для измерения эмоционального состояния. Как медицинские, так и потребительские приложения поднимают вопросы о том, как будут использоваться и храниться данные мозга, а также как и когда их следует использовать.
«Подобные достижения подчёркивают необходимость разработки опережающих этических рамок, поддерживающих ответственную разработку и использование этих технологий», — говорит Кэролайн Монтохо, президент и генеральный директор Dana Foundation, частной благотворительной организации, занимающейся исследованиями в области нейронауки. «На ранних этапах разработки технологий крайне важно учитывать различные точки зрения представителей разных дисциплин, включая специалистов по этике, социологов и юристов, а также учитывать жизненный опыт пациентов».
Источник: www.wired.com
