Technologia daje nam coraz więcej możliwości w wielu dziedzinach życia, w tym w medycynie. Jednym z największych obszarów rozwoju w branży IT jest sztuczna inteligencja. Jakie są jej zastosowania w opiece zdrowotnej? To już nie tylko przyszłościowy sen, ale nowa rzeczywistość dla lekarzy i pacjentów, którzy mogą już korzystać z nowych technologii. Jednym z takich obszarów medycyny jest kardiologia, gdzie algorytmy sztucznej inteligencji są wykorzystywane do analizy sygnałów EKG. Jak to działa i w jaki sposób może wpłynąć na przyszłość kardiologii oraz jakość leczenia pacjentów?
Czym jest sztuczna inteligencja?
Aby zrozumieć zastosowanie algorytmów w nowoczesnej kardiologii, warto wyjaśnić, czym tak naprawdę jest sztuczna inteligencja.
AI to seria działań obejmujących modelowanie wiedzy i danych oraz rozwijanie serii algorytmów i mocy obliczeniowej, które umożliwiają stosunkowo zautomatyzowany system pozyskiwania, przetwarzania i analizowania danych. Dzięki temu istnieje możliwość autonomicznego ulepszania systemu lub przewidywania zachowań i działań na podstawie analizy zebranych danych oraz zależności między nimi. Innymi słowy, systemy AI działają poprzez analizowanie dużych ilości danych, wyszukiwanie korelacji i wzorców oraz wykorzystanie ich do przewidywania przyszłego zachowania. W skrócie, jest to zdolność systemu do uczenia się, generalizowania, stosowania wiedzy w praktyce i podejmowania decyzji.
Wielką zaletą systemów AI jest możliwość przetwarzania dużych ilości danych znacznie szybciej niż człowiek. Ponadto dokonują one prognoz z dużo większą dokładnością. Dzięki temu mogą być skutecznie wykorzystywane w zadaniach lub obszarach, gdzie istotne jest skupienie się na szczegółach. Skracają czas potrzebny do wykonywania zadań wymagających analizy dużej ilości danych oraz, co najważniejsze, zapewniają spójne wyniki. Wykorzystanie algorytmów w kardiologii jest zatem rozwiązaniem, które może poprawić codzienną pracę lekarza i zwiększyć satysfakcję pacjentów.
Dług serca – wyzwanie dla lekarzy i pacjentów
Współczesna kardiologia boryka się obecnie z wieloma wyzwaniami. Według WHO, choroby sercowo-naczyniowe są główną przyczyną śmierci na całym świecie – szacuje się, że są przyczyną 17,9 miliona zgonów rocznie. Choroby te obejmują chorobę wieńcową, chorobę naczyniową mózgu i chorobę reumatyczną serca. Ponad cztery na pięć zgonów z powodu chorób sercowo-naczyniowych spowodowane jest zawałami serca i udarami, a trzecia część tych zgonów dotyczy osób poniżej 70 roku życia.
W Polsce problem ten wygląda podobnie: główną przyczyną zgonów są choroby sercowo-naczyniowe. Stanowiły one około 35% wszystkich zgonów w 2021 roku. Istotnym czynnikiem zwiększającym skalę problemu była pandemia COVID-19. Spowodowała ona tzw. dług sercowy, czyli niewykorzystane potrzeby w zakresie diagnozowania i leczenia chorób sercowo-naczyniowych oraz odroczenie wielu planowanych zabiegów. W rezultacie liczba pacjentów ciągle wzrasta, a lista obowiązków lekarzy stale się wydłuża. Ponadto biurokracja i konieczność wypełniania przez lekarza wielu dokumentów znacząco zmniejsza czas, jaki mogą poświęcić na szczegółowy wywiad z pacjentem.
Nie jest to w żadnym stopniu wspomagane przez fakt, że analiza jednego z najczęstszych testów diagnostycznych, czyli Holter EKG, odbywa się manualnie i wymaga dużej wiedzy i doświadczenia ze strony lekarza, który interpretuje wyniki. Analiza sygnałów EKG jest więc żmudna i czasochłonna, a czas oczekiwania pacjenta na diagnozę może wynosić kilka dni, a nawet tygodni. W przypadku chorób sercowo-naczyniowych jednakże, profilaktyka i wczesne rozpoznanie mają kluczowe znaczenie.
Algorytmy a kardiologia
Sztuczna inteligencja to narzędzie umożliwiające automatyzację analizy sygnałów EKG oraz precyzyjniejsze ich analizowanie. Dostępna technologia pozwala na monitorowanie pacjentów 24/7, zarówno w szpitalu, jak i w domu. Dzięki AI sygnały z testu nie są analizowane przez człowieka, a przez algorytmy opracowane na podstawie danych z miliardów uderzeń serca. Pozwalają one na przygotowanie transparentnego raportu w krótkim czasie, gotowego do interpretacji przez lekarza i sformułowania ostatecznej diagnozy. Jest to ogromny przełom w rozwoju technologii – należy pamiętać, że dekadę temu tak zaawansowane metody diagnostyczne były poza zasięgiem.
Przykładem rozwiązania, które jest już stosowane w praktyce klinicznej, jest Cardiomatics, nowoczesne oprogramowanie działające w chmurze i służące do automatyzacji analizy sygnałów EKG na podstawie algorytmów sztucznej inteligencji. Tradycyjna analiza danych z testu Holtera jest przeprowadzana ręcznie. Oznacza to, że lekarz osobiście przygotowuje raport na podstawie sygnałów zarejestrowanych podczas badania, a interpretacja i diagnoza są możliwe dopiero potem. Przygotowanie takiego raportu zajmuje średnio od 30 do 60 minut, więc jest to dość czasochłonne. Tutaj właśnie pomocna jest produkt Cardiomatics który w krótkim czasie jest w stanie wykryć 20 różnych arytmii.
Dzięki naszemu oprogramowaniu lekarz może podłączyć urządzenie diagnostyczne do dowolnego komputera i przesłać sygnały z EKG do chmury. Tam sygnały są analizowane przez algorytmy sztucznej inteligencji, skracając czas analizy o nawet 80% w porównaniu z standardową procedurą. W ten sposób, za pomocą zaledwie czterech kliknięć, powstaje niezawodny, przejrzysty raport. Wykorzystując ten raport, lekarz może wyciągnąć wnioski na temat aktualnego stanu pacjenta, a także jego diagnozy i planu leczenia.
Cardiomatics to urządzenie medyczne klasy CE IIa. Świadczy to o jego precyzji i bezpieczeństwie. Skuteczność używanych w oprogramowaniu algorytmów została dodatkowo potwierdzona klinicznie w badaniach przeprowadzonych przez różne instytucje, w tym Uniwersytet w Bazylei i Warszawski Uniwersytet Medyczny. Narzędzie to jest kompatybilne z większością urządzeń medycznych, więc nie wymaga żadnych zmian w istniejącym wyposażeniu technicznym.
Sztuczna inteligencja – szansa dla lekarzy i pacjentów
Korzystanie ze sztucznej inteligencji w kardiologii ma wiele korzyści. Te, które mają bezpośredni wpływ na pracę lekarza, obejmują zmniejszenie czasu poświęconego na analizę sygnałów EKG, obniżenie kosztów związanych z opracowywaniem wyników, możliwość diagnozowania większej liczby pacjentów oraz większą precyzję diagnostyczną wynikającą z wsparcia wiarygodnego narzędzia, które dzięki „wytrenowanym” algorytmom może rejestrować problemy, które mogą umknąć ludzkiemu oku.
Rosnąca liczba osób wymagających diagnostyki sercowo-naczyniowej oznacza, że sztuczna inteligencja może odegrać szczególnie korzystną rolę. Może ona pomóc skrócić kolejki do kardiologów, rozszerzyć profilaktykę i leczenie na szerszą grupę pacjentów, zapewnić precyzyjne i wczesne wykrywanie zaburzeń rytmu serca, zmniejszyć biurokrację oraz zwiększyć czas przeznaczony na kontakt lekarz-pacjent. Długoterminowo zwiększa to satysfakcję pacjentów z usług opieki zdrowotnej.
Ze względu na wymienione wyzwania współczesnej kardiologii oraz możliwości oferowane przez sztuczną inteligencję, PZU Zdrowie zdecydowało się na podjęcie współpracy z Cardiomatics.
“Zgodnie z danymi Głównego Urzędu Statystycznego, choroby sercowo-naczyniowe odpowiadają za prawie połowę wszystkich zgonów Polaków, dlatego chcemy rozwijać nasze narzędzia do diagnozowania chorób serca. Sztuczna inteligencja może znacząco poprawić pracę lekarza, co z kolei korzystnie wpływa na pacjentów. Kompleksowa analiza pozwala nam osiągnąć optymalne efekty leczenia i przyspiesza reakcje w przypadku niepokojącego stanu pacjenta,” Oliwer Kubicki, Członek Zarządu PZU Zdrowie.
To innowacyjne oprogramowanie będzie testowane w centrum medycznym przy ulicy Górnośląskiej w Warszawie, a następnie będzie rozszerzone o placówki medyczne przy ulicach Puławskiej i Chmielnej. Cardiomatics będzie wykorzystywane w ramach pakietu badawczego „Zdrowe Serce” oferowanego przez PZU Zdrowie.
“PZU Zdrowie i my mamy wspólny cel wykorzystania nowoczesnych technologii do ułatwienia dostępu pacjentów do opieki medycznej. Naszym drugim celem jest poprawa warunków pracy naszego personelu. Nasza współpraca jest również kolejnym dowodem na to, że nasze rozwiązanie cieszy się coraz większym zaufaniem w środowisku medycznym,” Rafał Samborski, Prezes Zarządu Cardiomatics.
Setki lekarzy rodzinnych i kardiologów codziennie korzystają z rozwiązania Cardiomatics, usprawniając swoje workflowy i oszczędzając cenny czas. Czy chciałbyś zautomatyzować i poprawić analizę EKG?