l'intelligence artificielle est utilisée dans le diagnostic

Posted by Chigaemezu Ukaegbu (SkillfulDaddy) | 12/16/2018 | Health

Portable Monitor utilise l'IA pour diagnostiquer le rythme cardiaque et les problèmes respiratoires

Une start-up de Cambridge a mis au point un moniteur de fonction cardiovasculaire et cardio-vasculaire de prochaine génération à faible coût qui utilise l'IA pour diagnostiquer le rythme cardiaque et les problèmes respiratoires en temps réel.

L'entreprise, Cambridge Heartwear, espère utiliser son moniteur sans fil pour améliorer la détection des rythmes cardiaques irréguliers et dangereux et réduire l'impact de la mortalité et de la morbidité liées aux AVC et aux accidents vasculaires cérébraux, qui touche 120 000 personnes au Royaume-Uni chaque année.

Le professeur Roberto Cipolla du département d'ingénierie de Cambridge a rencontré le cardiologue et universitaire clinique Dr Rio Shakur en 2015, un an après que le père de Roberto était mort d'un AVC. Leur collaboration en recherche continue a conduit à la formation de Cambridge Heartwear, une entreprise basée sur le Cambridge Science Park.

Le dispositif de la compagnie, appelé Heartsense, inclut un ECG multiple de plomb, la détection d'oxygène, la température et le dispositif de repérage qui peut être confortablement porté par des patients pour le dépistage précoce. Les capteurs sont enfermés dans un boîtier étanche et robuste, et les données produites sont beaucoup plus sensibles que celles des appareils portatifs monoconducteurs actuels, puisque l'équipe de développement a utilisé sa connaissance de l'anatomie clinique et de l'électrophysiologie pour placer des prospects pour sortie de signal maximale.

Ces données sont diffusées sans fil en temps réel vers le nuage où les algorithmes d'ai adaptatifs sont en mesure d'identifier les rythmes irréguliers et dangereux cliniquement pertinents comme le ferait un médecin. Le dispositif intègre plusieurs capteurs indépendants, afin de produire des données plus spécifiques et sensibles que les moniteurs cardiaques actuels peuvent fournir.

Le défi de la recherche était de produire des algorithmes qui peuvent apprendre d'une quantité limitée de supervision du cardiologue.  "notre but n'était pas de remplacer le cardiologue, mais de leur donner un soutien diagnostique en temps réel," a déclaré Cipolla.

Pour encourager l'adoption par les cliniciens, l'équipe a veillé à ce que la sortie des algorithmes d'IA inclue également les informations couramment utilisées par un cardiologue.  "ce n'était pas nécessaire pour le diagnostic final, mais a rendu le système un peu plus compréhensible et explicable que les systèmes d'apprentissage en profondeur typiques, qui sont encore considérés comme des boîtes noires, " a déclaré Cipolla.

Les chiffres du NHS suggèrent que la fibrillation auriculaire (AF), la plus fréquente des troubles du rythme cardiaque rencontrés par les médecins, affecte plus de 1 million personnes à travers le Royaume-Uni. Selon les données nationales et internationales, plus de 80% des personnes qui meurent ou sont laissées avec des déficits neurologiques graves après un AVC ont eu un battement de coeur irrégulier que la cause sous-jacente. Cependant, le battement de coeur irrégulier est souvent diagnostiqué seulement après qu'une personne ait eu un AVC.

Il ya plus de 100 000 coups au Royaume-Uni chaque année, et il est le quatrième plus grand tueur dans le au Royaume-Uni, avec plus de 23 000 décès l'an dernier. Le NHS consacre £2,5 milliards par an au traitement neurologique et à la réhabilitation des patients atteints d'AVC.

 "il est logique de ramasser AF avant que quelqu'un a un accident vasculaire cérébral et de mettre en place un traitement préventif, " a déclaré Shakur, qui était auparavant un boursier Wellcome Trust clinicien à Cambridge et est maintenant basé au MIT.  "Malheureusement, la technologie et les systèmes de soins cliniques que nous avons actuellement en place ne sont pas vraiment faire cela. "

Les rythmes cardiaques sont actuellement mesurés par un électrocardiogramme (ECG). Pour utiliser un ECG comme quelqu'un va sur leur activité quotidienne, plutôt que dans une chirurgie GP, un dispositif appelé un moniteur Holter est utilisé. Cela nécessite la fixation de 12 conduit à la poitrine du patient et le transport de l'appareil encombrant autour de 24 heures.

Il peut prendre aussi longtemps que quatre à six semaines à partir du moment où un patient est référé par leur GP à quand les données du moniteur Holter est analysée et un battement de coeur irrégulier est détecté ou non. En outre, un moniteur Holter coûte autant que £2000.

 "si vous portez un ECG sur une longue période de temps, vous recueillez une énorme quantité de données," dit Shakur.  "trouver une irrégularité parmi tous les rythmes normaux peut être comme chercher une aiguille dans une botte de foin. Je voulais automatiser ce processus, aider le patient à obtenir un diagnostic et commencer le traitement.  "

Pour résoudre ce problème, Shakur a commencé à collaborer avec Cipolla, un leader mondial dans le domaine de la vision informatique et des applications du monde réel, et des étudiants du département d'ingénierie. La collaboration a conduit à la Fondation de Cambridge Heartwear en 2017 et le développement de l'appareil unique et des algorithmes puissants qui peuvent automatiquement interpréter les données ECG, qui ont un niveau de précision supérieur à 95%.

En 2017, la société a obtenu des fonds pour construire et tester 100 prototypes du nouveau cardiofréquencemètre et pour étendre sa capacité d'ai. Le Royal College of Art a également été aidé dans la conception ergonomique de l'appareil. Heartsense coûtera sensiblement moins cher qu'un moniteur Holter.

Des essais cliniques dans le Lancashire, au Royaume-Uni ont commencé avec les patients inscrits du milieu de soins primaires.