AI ανάλυση πλακούντα: Ο πλακούντας παίζει ζωτικό ρόλο στην υγεία τόσο του εγκύου όσο και του μωρού κατά τη διάρκεια της εγκυμοσύνης, ωστόσο συχνά δεν εξετάζεται διεξοδικά κατά τη γέννηση.
Ένα εργαλείο που αναπτύχθηκε πρόσφατα που αξιοποιεί την όραση του υπολογιστή και την τεχνητή νοημοσύνη (AI) μπορεί να βοηθήσει τους κλινικούς γιατρούς να αξιολογήσουν γρήγορα τον πλακούντα κατά τη γέννηση, βελτιώνοντας ενδεχομένως τη νεογνική και μητρική φροντίδα, σύμφωνα με νέα έρευνα από επιστήμονες στο Northwestern Medicine και το Penn State.
Η μελέτη, η οποία δημοσιεύεται στο περιοδικό Patterns και εμφανίζεται στο εξώφυλλο, περιγράφει ένα πρόγραμμα υπολογιστή που ονομάζεται PlacentaVision που μπορεί να αναλύσει μια απλή φωτογραφία του πλακούντα για να ανιχνεύσει ανωμαλίες που σχετίζονται με μόλυνση και νεογνική σήψη, μια απειλητική για τη ζωή κατάσταση που επηρεάζει εκατομμύρια νεογέννητα παγκοσμίως.
“Ο πλακούντας είναι ένα από τα πιο κοινά δείγματα που βλέπουμε στο εργαστήριο”, δήλωσε ο συν-συγγραφέας της μελέτης Δρ. Jeffery Goldstein, διευθυντής περιγεννητικής παθολογίας και αναπληρωτής καθηγητής παθολογίας στο Northwestern University Feinberg School of Medicine. “Όταν η μονάδα εντατικής θεραπείας νεογνών θεραπεύει ένα άρρωστο παιδί, ακόμη και λίγα λεπτά μπορούν να κάνουν τη διαφορά στη λήψη ιατρικών αποφάσεων. Με μια διάγνωση από αυτές τις φωτογραφίες, μπορούμε να έχουμε μια απάντηση ημέρες νωρίτερα από ό,τι θα κάναμε στην κανονική μας διαδικασία.”
Το Northwestern παρείχε το μεγαλύτερο σύνολο εικόνων για τη μελέτη και ο Goldstein ηγήθηκε της ανάπτυξης και της αντιμετώπισης προβλημάτων των αλγορίθμων. Η Alison D. Gernand, η κύρια ερευνήτρια επαφής για το έργο, συνέλαβε την αρχική ιδέα για αυτό το εργαλείο μέσω της παγκόσμιας εργασίας της στον τομέα της υγείας, ιδιαίτερα με τις εγκυμοσύνες όπου οι γυναίκες γεννούν στο σπίτι τους λόγω έλλειψης πόρων υγειονομικής περίθαλψης.
«Η απόρριψη του πλακούντα χωρίς εξέταση είναι ένα κοινό αλλά συχνά παραβλέπεται πρόβλημα», δήλωσε ο Gernand, αναπληρωτής καθηγητής στο Τμήμα Διατροφικών Επιστημών του Κολλεγίου Υγείας και Ανθρώπινης Ανάπτυξης (HHD) του Penn State. «Είναι μια χαμένη ευκαιρία για τον εντοπισμό ανησυχιών και την έγκαιρη παρέμβαση που μπορεί να μειώσει τις επιπλοκές και να βελτιώσει τα αποτελέσματα τόσο για τη μητέρα όσο και για το μωρό».
Γιατί έχει σημασία η έγκαιρη εξέταση του πλακούντα
Ο πλακούντας παίζει ζωτικό ρόλο στην υγεία τόσο του εγκύου όσο και του μωρού κατά τη διάρκεια της εγκυμοσύνης, ωστόσο συχνά δεν εξετάζεται διεξοδικά κατά τη γέννηση, ειδικά σε περιοχές με περιορισμένους ιατρικούς πόρους. «Αυτή η έρευνα θα μπορούσε να σώσει ζωές και να βελτιώσει τα αποτελέσματα στην υγεία», δήλωσε ο Yimu Pan, υποψήφιος διδάκτορας στο πρόγραμμα πληροφορικής από το College of Information Sciences and Technology (IST) και επικεφαλής συγγραφέας της μελέτης.
«Θα μπορούσε να κάνει την εξέταση του πλακούντα πιο προσιτή, ωφελώντας την έρευνα και τη φροντίδα για μελλοντικές εγκυμοσύνες, ειδικά για μητέρες και μωρά που διατρέχουν υψηλότερο κίνδυνο επιπλοκών». Η έγκαιρη αναγνώριση της λοίμωξης του πλακούντα μέσω εργαλείων όπως το PlacentaVision θα μπορούσε να επιτρέψει στους κλινικούς γιατρούς να λάβουν έγκαιρα μέτρα, όπως η χορήγηση αντιβιοτικών στη μητέρα ή το μωρό και η στενή παρακολούθηση του νεογνού για σημεία μόλυνσης, είπαν οι επιστήμονες.
Το PlacentaVision προορίζεται για χρήση σε μια σειρά ιατρικών δημογραφικών στοιχείων, σύμφωνα με τους ερευνητές.
“Σε περιοχές με χαμηλούς πόρους – μέρη όπου τα νοσοκομεία δεν διαθέτουν εργαστήρια παθολογίας ή ειδικούς – αυτό το εργαλείο θα μπορούσε να βοηθήσει τους γιατρούς να εντοπίσουν γρήγορα ζητήματα όπως λοιμώξεις από τον πλακούντα”, είπε ο Παν. «Σε καλά εξοπλισμένα νοσοκομεία, το εργαλείο μπορεί τελικά να βοηθήσει τους γιατρούς να προσδιορίσουν ποιοι πλακούντες χρειάζονται περαιτέρω, λεπτομερή εξέταση, καθιστώντας τη διαδικασία πιο αποτελεσματική και διασφαλίζοντας ότι οι πιο σημαντικές περιπτώσεις έχουν προτεραιότητα».
«Προτού μπορέσει να αναπτυχθεί ένα τέτοιο εργαλείο παγκοσμίως, τα βασικά τεχνικά εμπόδια που αντιμετωπίσαμε ήταν να κάνουμε το μοντέλο αρκετά ευέλικτο ώστε να χειρίζεται διάφορες διαγνώσεις που σχετίζονται με τον πλακούντα και να διασφαλίσουμε ότι το εργαλείο μπορεί να είναι αρκετά στιβαρό για να χειρίζεται διάφορες συνθήκες παράδοσης, συμπεριλαμβανομένης της διακύμανσης του φωτισμού συνθήκες, ποιότητα απεικόνισης και κλινικές ρυθμίσεις», δήλωσε ο James Z. Wang, διακεκριμένος καθηγητής στο College of IST στο Penn State και ένας από τους κύριους ερευνητές στη μελέτη.
“Το εργαλείο τεχνητής νοημοσύνης μας πρέπει να διατηρεί την ακρίβεια ακόμη και όταν πολλές εικόνες εκπαίδευσης προέρχονται από ένα καλά εξοπλισμένο αστικό νοσοκομείο. Η διασφάλιση ότι το PlacentaVision μπορεί να χειριστεί ένα ευρύ φάσμα πραγματικών συνθηκών ήταν απαραίτητη.”
Πώς το εργαλείο έμαθε πώς να αναλύει εικόνες πλακούντα
Οι ερευνητές χρησιμοποίησαν τη διατροπική αντιθετική μάθηση, μια μέθοδο AI για την ευθυγράμμιση και την κατανόηση της σχέσης μεταξύ διαφορετικών τύπων δεδομένων -στην περίπτωση αυτή, οπτικών (εικόνων) και κειμένου (παθολογικές αναφορές)- για να διδάξουν σε ένα πρόγραμμα υπολογιστή πώς να αναλύει τις εικόνες των πλακούντων. Συγκέντρωσαν ένα μεγάλο, ποικίλο σύνολο δεδομένων από εικόνες πλακούντα και παθολογικές αναφορές σε μια περίοδο 12 ετών, μελέτησαν πώς σχετίζονται αυτές οι εικόνες με τα αποτελέσματα της υγείας και κατασκεύασαν ένα μοντέλο που θα μπορούσε να κάνει προβλέψεις με βάση νέες εικόνες.
Η ομάδα ανέπτυξε επίσης διάφορες στρατηγικές αλλαγής εικόνας για την προσομοίωση διαφορετικών συνθηκών λήψης φωτογραφιών, ώστε η ανθεκτικότητα του μοντέλου να μπορεί να αξιολογηθεί σωστά. Το αποτέλεσμα ήταν το PlacentaCLIP+, ένα ισχυρό μοντέλο μηχανικής μάθησης που μπορεί να αναλύσει φωτογραφίες πλακούντα για να ανιχνεύσει κινδύνους για την υγεία με υψηλή ακρίβεια.
Διαβάστε όλες τις τελευταίες Ειδήσεις για την υγεία από την Ελλάδα και τον ΚόσμοΑκολουθήστε το healthweb.gr στο Google News και μάθετε πρώτοι όλες τις ειδήσεις
Ακολουθήστε το healthweb.gr στο κανάλι μας στο YouTube
