De technologie, ontwikkeld door onderzoekers van Imperial College London, bleek de beste behandelingsstrategie voor patiënten te voorspellen. Het systeem 'leerde' de beste behandelstrategie voor een patiënt door de gegevens van ongeveer 100.000 ziekenhuispatiënten op intensive care-afdelingen te analyseren en de beslissingen van elke arts die hen aanbelangt.
De bevindingen, gepubliceerd in het tijdschrift Nature Medicine, toonden aan dat het AI-systeem betrouwbaardere behandelingsbeslissingen maakte dan artsen. Het team achter de technologie zegt dat de tool naast medische professionals kan worden gebruikt om artsen te helpen de beste behandelingsstrategie voor patiënten te bepalen.
Sepsis, ook wel bloedvergiftiging genoemd, is een potentieel dodelijke complicatie van een infectie en doodt ongeveer 44.000 per jaar in het UK.
In de studie keken onderzoekers terug op Amerikaanse patiëntendossiers van 130 intensive care-units over een periode van 15 jaar om te onderzoeken of de aanbevelingen van de AI-systeem mogelijk de resultaten van de patiënt hadden verbeterd in vergelijking met standaardzorg. De onderzoekers hopen nu het systeem, genaamd AI Clinician, op intensive care-afdelingen in het UK te testen.
Dr Aldo Faisal, senior auteur van de afdeling Bioengineering en de afdeling Computing at Imperial, zei: "Sepsis is een van de grootste moordenaars in het UK - en claimt zes miljoen levens wereldwijd - dus we hebben dringend nieuwe tools nodig om ons te helpen patiënten helpen. Bij Imperial geloven we dat AI voor de gezondheidszorg de oplossing is. Ons nieuwe AI-systeem was in staat om de gegevens van een patiënt te analyseren - zoals bloeddruk en hartslag - en de beste behandelstrategie te bepalen. We ontdekten dat wanneer de behandelbeslissing van de arts overeenkwam met wat het AI-systeem aanraadde, ze een betere overlevingskans hadden. "
Het team gebruikte het AI-systeem om te beoordelen welke behandeling het meest succesvol was voor sepsis.
Sepsis kan een drastische bloeddrukdaling veroorzaken die organen kan achterlaten die verstoken zijn van bloedstroom en zuurstof, en uiteindelijk kan leiden tot meervoudig orgaanfalen en overlijden. Om de bloeddruk te verhogen en het hart gezond te houden, geven artsen extra vocht, meestal in de vorm van een zoutoplossing, evenals medicijnen die bloedvaten verstrakken en de bloeddruk verhogen, ook wel vasopressoren genoemd.
Professor Anthony Gordon, senior auteur van de afdeling Chirurgie & Kanker in Imperial legde uit: "We weten dat de meeste patiënten met sepsis vloeistofdruppels nodig hebben en in meer ernstige gevallen ook vasopressoren nodig hebben om de bloeddruk en de bloedstroom te handhaven. Er is nog steeds veel discussie onder clinici over hoeveel vloeistof te geven en wanneer vasopressoren moeten worden gestart. Er zijn klinische richtlijnen, maar ze bieden algemeen advies. De AI-behandelaar is in staat om te leren wat de beste optie is voor elke individuele patiënt op dat moment. "
Minister van Gezondheid Lord O'Shaughnessy voegde hieraan toe: "Sepsis is een verwoestende aandoening die veel te veel levens in het UK opeist. We moeten beter zijn in het vroegtijdig signaleren van de signalen en kunstmatige intelligentie heeft het potentieel om dit snel en effectiever dan mensen te doen - artsen ondersteunen zodat ze meer tijd met patiënten kunnen doorbrengen.
"We zijn al bezig met het verbeteren van de diagnose met onze nieuwe sepsis-tool, maar we moeten ook nieuwe technologische oplossingen omhelzen die de patiëntenzorg kunnen verbeteren en levens kunnen redden."
Om artsen te helpen beslissen welke aanpak de overlevingskans van een patiënt zou vergroten, creëerde het onderzoeksteam een AI-systeem dat de vitale functies van een patiënt zou beoordelen en de beste behandelmethode zou aanbevelen.
Het systeem analyseerde de medische dossiers van 96.000 Amerikaanse patiënten met sepsis op intensive care-afdelingen. Met behulp van een proces dat 'reinforcement learning' wordt genoemd - waar robots leren beslissingen te nemen en een probleem op te lossen - doorliep de AI-arts de casus van elke patiënt en bedacht de beste strategie om een patiënt in leven te houden. Het systeem berekende 48 variabelen inclusief leeftijd, vitale functies en reeds bestaande condities.
Het systeem voorspelde toen de beste behandelingsstrategie voor elke patiënt met sepsis. De resultaten toonden aan dat 98% van de tijd, het AI-systeem overeenkwam of beter was dan het besluit van de artsen.
Het onderzoek toonde ook aan dat de sterfte het laagst was bij patiënten waarbij de doses vloeistoffen en vasopressor van de arts overeenkwamen met de suggestie van het AI-systeem. Toen de beslissing van de arts echter verschilde van het AI-systeem, had een patiënt een verminderde overlevingskans.
Het team ontdekte toen de beslissing van de arts verschilde van de suggestie van de AI-arts, het was gemiddeld om te veel vocht en te weinig vasopressor toe te dienen, maar het verschilde vooral tussen individuele patiënten.
Het team zegt dat de bevindingen aantonen dat de AI-arts artsen kan helpen de beste behandelingsstrategie voor patiënten te bepalen.
Professor Gordon legde uit: "De AI-arts kon van veel meer patiënten" leren "dan een arts ooit in zijn leven kon zien. Het heeft van 100.000 patiënten geleerd en 'herinnerde' ze allemaal even, terwijl artsen altijd gevoelig zijn om vooringenomenheid te herroepen, waarbij ze zich vooral recente gevallen of ongebruikelijke gevallen herinneren ".
Dr. Faisal verklaarde: "Een arts op de intensive care zal ongeveer 15.000 patiënten tegen de tijd dat zij met pensioen gaan zien. Toch heeft dit systeem bijna 100.000 patiënten gezien, het heeft de ervaring van 8 artsen in het leven en heeft van elk van die gevallen geleerd wat de beste beslissingen voor elke situatie waren. "
Dr. Faisal voegde toe: "De explosie in toepassingen van kunstmatige intelligentie in de gezondheidszorg is momenteel gericht op het nabootsen van het perceptueel vermogen van menselijke artsen, bijvoorbeeld het herkennen van een tumor uit een hersenscan zoals gebruikt in de diagnostiek. Artsen doen echter meer dan alleen een diagnose, ze behandelen mensen. Ons AI-systeem voor clinici richt zich op het vastleggen van dit cognitieve vermogen van artsen: stel je voor dat een arts elke seconde van de dag over je waakt, een behandelingskuur toedient, observeert hoe je reageert op de behandeling en vervolgens de behandeling aanpast naarmate je toestand zich ontwikkelt.
"De AI Clinician-technologie die we hebben ontwikkeld, kan vele toepassingen in de geneeskunde hebben, wanneer we de behandeling moeten kiezen, observeren en aanpassen. Wanneer er grote hoeveelheden patiëntgegevens zijn die de AI-arts kan beoordelen en waarvan kan worden geleerd, kan het systeem worden gebruikt. We hebben deze technologie eerder toegepast op de behandeling van diabetes en anesthesie tijdens de operatie en kunnen deze gebruiken om de toediening van dure behandelingen, bijvoorbeeld bij kankertherapie, te optimaliseren. "
Het team is nu van plan om de AI-arts in Britse ziekenhuizen te berechten. Dr. Faisal voegde toe: "De enige manier voor een technologie om een patiënt te helpen is om het een product te maken dat artsen en ziekenhuizen kunnen voorschrijven, daarom proberen we te commercialiseren."
Dit werk was alleen mogelijk door de samenwerking van kunstmatige intelligentie en clinicus wetenschappers pionierden in Imperial.
Dr. Faisal zei: "We hebben grenzen en silo's doorbroken die de traditionele benaderingen van de gezondheidszorg tegenhielden, door een nieuwe generatie promovendi op te leiden om te kijken naar AI en gezondheidszorg als één probleem, niet twee."
Dr. Matthieu Komorowski, een clinicus die een doctoraat in kunstmatige intelligentie behaalde bij de twee senior auteurs en de eerste auteur van deze studie was, en werd ondersteund door de PhD-fellowship van een Imperial College President.
Bron: The Hippocratic Post
Minister van Gezondheid Lord O'Shaughnessy voegde hieraan toe: "Sepsis is een verwoestende aandoening die veel te veel levens in het UK opeist. We moeten beter zijn in het vroegtijdig signaleren van de signalen en kunstmatige intelligentie heeft het potentieel om dit snel en effectiever dan mensen te doen - artsen ondersteunen zodat ze meer tijd met patiënten kunnen doorbrengen.
"We zijn al bezig met het verbeteren van de diagnose met onze nieuwe sepsis-tool, maar we moeten ook nieuwe technologische oplossingen omhelzen die de patiëntenzorg kunnen verbeteren en levens kunnen redden."
Om artsen te helpen beslissen welke aanpak de overlevingskans van een patiënt zou vergroten, creëerde het onderzoeksteam een AI-systeem dat de vitale functies van een patiënt zou beoordelen en de beste behandelmethode zou aanbevelen.
Het systeem analyseerde de medische dossiers van 96.000 Amerikaanse patiënten met sepsis op intensive care-afdelingen. Met behulp van een proces dat 'reinforcement learning' wordt genoemd - waar robots leren beslissingen te nemen en een probleem op te lossen - doorliep de AI-arts de casus van elke patiënt en bedacht de beste strategie om een patiënt in leven te houden. Het systeem berekende 48 variabelen inclusief leeftijd, vitale functies en reeds bestaande condities.
Het systeem voorspelde toen de beste behandelingsstrategie voor elke patiënt met sepsis. De resultaten toonden aan dat 98% van de tijd, het AI-systeem overeenkwam of beter was dan het besluit van de artsen.
Het onderzoek toonde ook aan dat de sterfte het laagst was bij patiënten waarbij de doses vloeistoffen en vasopressor van de arts overeenkwamen met de suggestie van het AI-systeem. Toen de beslissing van de arts echter verschilde van het AI-systeem, had een patiënt een verminderde overlevingskans.
Het team ontdekte toen de beslissing van de arts verschilde van de suggestie van de AI-arts, het was gemiddeld om te veel vocht en te weinig vasopressor toe te dienen, maar het verschilde vooral tussen individuele patiënten.
Het team zegt dat de bevindingen aantonen dat de AI-arts artsen kan helpen de beste behandelingsstrategie voor patiënten te bepalen.
Professor Gordon legde uit: "De AI-arts kon van veel meer patiënten" leren "dan een arts ooit in zijn leven kon zien. Het heeft van 100.000 patiënten geleerd en 'herinnerde' ze allemaal even, terwijl artsen altijd gevoelig zijn om vooringenomenheid te herroepen, waarbij ze zich vooral recente gevallen of ongebruikelijke gevallen herinneren ".
Dr. Faisal verklaarde: "Een arts op de intensive care zal ongeveer 15.000 patiënten tegen de tijd dat zij met pensioen gaan zien. Toch heeft dit systeem bijna 100.000 patiënten gezien, het heeft de ervaring van 8 artsen in het leven en heeft van elk van die gevallen geleerd wat de beste beslissingen voor elke situatie waren. "
Dr. Faisal voegde toe: "De explosie in toepassingen van kunstmatige intelligentie in de gezondheidszorg is momenteel gericht op het nabootsen van het perceptueel vermogen van menselijke artsen, bijvoorbeeld het herkennen van een tumor uit een hersenscan zoals gebruikt in de diagnostiek. Artsen doen echter meer dan alleen een diagnose, ze behandelen mensen. Ons AI-systeem voor clinici richt zich op het vastleggen van dit cognitieve vermogen van artsen: stel je voor dat een arts elke seconde van de dag over je waakt, een behandelingskuur toedient, observeert hoe je reageert op de behandeling en vervolgens de behandeling aanpast naarmate je toestand zich ontwikkelt.
"De AI Clinician-technologie die we hebben ontwikkeld, kan vele toepassingen in de geneeskunde hebben, wanneer we de behandeling moeten kiezen, observeren en aanpassen. Wanneer er grote hoeveelheden patiëntgegevens zijn die de AI-arts kan beoordelen en waarvan kan worden geleerd, kan het systeem worden gebruikt. We hebben deze technologie eerder toegepast op de behandeling van diabetes en anesthesie tijdens de operatie en kunnen deze gebruiken om de toediening van dure behandelingen, bijvoorbeeld bij kankertherapie, te optimaliseren. "
Het team is nu van plan om de AI-arts in Britse ziekenhuizen te berechten. Dr. Faisal voegde toe: "De enige manier voor een technologie om een patiënt te helpen is om het een product te maken dat artsen en ziekenhuizen kunnen voorschrijven, daarom proberen we te commercialiseren."
Dit werk was alleen mogelijk door de samenwerking van kunstmatige intelligentie en clinicus wetenschappers pionierden in Imperial.
Dr. Faisal zei: "We hebben grenzen en silo's doorbroken die de traditionele benaderingen van de gezondheidszorg tegenhielden, door een nieuwe generatie promovendi op te leiden om te kijken naar AI en gezondheidszorg als één probleem, niet twee."
Dr. Matthieu Komorowski, een clinicus die een doctoraat in kunstmatige intelligentie behaalde bij de twee senior auteurs en de eerste auteur van deze studie was, en werd ondersteund door de PhD-fellowship van een Imperial College President.
Bron: The Hippocratic Post
Geen opmerkingen :
Een reactie posten