هوش مصنوعی به کمک بیماران دنگی اومد: تشخیص وضعیت حجم بدن با یه دستگاه پوشیدنی جادویی!

بیا یه موضوع خفن و جدید رو با هم بررسی کنیم! فکر کن یکی از بیماری‌های معروف مناطق استوایی یعنی «تب دنگی» رو می‌گیری و بعدش وارد فاز جدیش میشی که بهش میگن «سندروم شوک دنگی» یا DSS. این وضعیت زمانی پیش میاد که مایعات بدن از رگ‌ها میرن بیرون و شوک شدیدی ایجاد میشه. حالا درمانشم سختیش اینجاست که باید همیشه حواست به میزان مایعات بدن باشه — نه اونقدر کم آب بشی که اندامات آسیب ببینن، نه اونقدر زیاد مایع بزنن که بدنت دچار تورم و مشکلات جدی شه.

تا حالا همه‌چی سخته اما یه تیم دانشمند باحوصله و پیگیر تو بیمارستان بیماری‌های گرمسیری هوشی‌مین تو ویتنام یه ایده خفن داشتن: چرا برای فهمیدن این وضعیت حجم بدن (یعنی ببینیم مریض “خالی” شده یا “پر” از مایع) از تکنولوژی و هوش مصنوعی استفاده نکنیم؟

پروژه‌شون این بود: ۲۵۰ نفر مریض (بزرگسال و بچه) که دنگی داشتن رو زیر نظر گرفتن و یه دستگاه پوشیدنی بهشون وصل کردن که “فتوپلتسیموگرافی” یا به طور خلاصه PPG رو اندازه می‌گیره. حالا PPG چیه؟ PPG یه مدل حسگر نوریه که با تابوندن نور به پوست و سنجش بازتاب اون، می‌تونه اطلاعات نبض و جریان خونتو بخونه — خیلی باحاله و تو خیلی از ساعت‌های هوشمندم هست!

این تیم داده‌های PPG هر مریض رو به مدت ۲۴ ساعت جمع کردن و بعد وقایع درمانی (مثلاً کی مریض شوک کرد یا کی بهش مایع تزریق کردن) رو دقیقاً با این داده‌ها مچ کردن. اومدن گفتن: دو تا وضعیت می‌خوایم بررسی کنیم. اول: دو ساعت قبل از یه شوک به بدن — اینجا فرض کردن بدن حسابی “خالی” شده. دوم: بازه‌ی یک تا سه ساعت بعد از اینکه مایع دادن — اینو صدا کردن وضعیت “پر”.

از این داده‌ها شون کلی ویژگی مختلف مثل شکل موج نبض و تغییرپذیریش رو کشیدن بیرون و با یه سری تکنیک هوش مصنوعی حسابی تحلیلشون کردن. مثلاً Principal Components Analysis یا PCA اومدن ویژگی‌ها رو خلاصه‌تر و اصلی‌تر کرد — اگه اسمش عجیب بود: PCA یعنی میاد اطلاعات زیادی رو خلاصه و قابل فهم می‌کنه. بعد Logistic Regression (که یه مدل آماری برای ارتباط دادن ویژگی‌ها با یه حالت خاصه) استفاده کردن و دیدن بعضی مدارک داره نشون می‌ده وضعیت “خالی” بدن واقعاً تو این ویژگی‌ها خودش رو نشون میده.

یه اتفاق جالب دیگه هم داشتن: یه مدل کامپیوتری ساختن که با نگاه به خود تصاویر موج PPG (یعنی Computer Vision Model) بتونه بفهمه مریض تو کدوم وضعیت حجمیه. مدلشون تونست با حساسیت ۰.۸۱ و ویژگی ۰.۷۰ وضعیت “خالی” رو شناسایی کنه — این یعنی وقتی مریض دچار کم‌حجمی شده، مدل حدوداً ۸۱٪ مواقع درست تشخیص میده و ۷۰٪ هم اشتباهاً وضعیت رو “خالی” نشون نمیده.

تو بررسی ویژگی‌هایی که بیشترین کمک رو کردن هم دیدن تعداد ضربان قلب و نسبت LF-HF خیلی مهم بودن. حالا این LF-HF چیه؟ این نسبت نشون میده سیستم عصبی خودکار بدن (یعنی بخشی که ضربان قلب و تنفس رو بدون اینکه بفهمی کنترل میکنه!) تو چه وضعیه — اگه خیلی بالا باشه یعنی بدنت استرس داره و گرایش سمپاتیکش (اون حالت آماده‌باش بدن) بالاس.

در نهایت این مطالعه ثابت کرد که با یه دستگاه پوشیدنی ساده و هوش مصنوعی میشه روند پر و خالی شدن مایع بدن بیماران دنگی رو به‌موقع فهمید. این حرکت فوق‌العاده اس، چون اگه تو آینده این تکنولوژی تو بیمارستان‌ها یا حتی خونه‌ها استفاده بشه، ممکنه جون کلی آدم نجات پیدا کنه و تیم درمان هم خیالش راحت‌تر باشه.

خلاصه ش اینه: هوش مصنوعی و ابزار پوشیدنی دارن کم‌کم تو پزشکی هم غوغا می‌کنن و دنگی هم از این قاعده مستثنی نیست! اگر از تکنولوژی خوشت میاد، این یه نمونه باحال از آینده پزشکیه که همین الانم شروع شده!

منبع: +