دانشمندان مدل مبتنی بر هوش مصنوعی را برای تشخیص بیماریهای قلبی عروقی و دیابت توسعه دادند

13اوت 2021- دانشمندان دانشگاه ایالتی اورال جنوبی(SUSU) ، به همراه محققانی از اسپانیا، فرانسه و مصر با استفاده از هوش مصنوعی و فناوری اینترنت اشیاء، مدلی را برای تشخیص موثرتر بیماری های قلبی عروقی و دیابت توسعه داده اند.

این کار توسط وزارت علوم و آموزش عالی روسیه پشتیبانی شد. در مقاله ای که در مجله معتبرIEEE Access (Q1)  منتشر شده است، یک مدل جدید برای تشخیص بیماری ها توضیح داده شده است.

برنامه های کاربردی هوشمند برای پزشکی

محقق ارشد گروه برنامه نویسی سیستم،  پرفسورKumar Sachin ، متخصص یادگیری ماشینی، به همراه دانشمندان کشورهای دیگر، مدل جدیدی را برای عملکرد برنامه های دیجیتال و کاربرد آنها در پزشکی ایجاد کردند.

پیشرفت های اخیر اینترنت اشیا، رایانش ابری و هوش مصنوعی، سیستم مراقبت های بهداشتی معمولی را به یک سیستم هوشمند تبدیل کرده است. خدمات بهداشتی و درمانی را می توان با استفاده از اینترنت اشیاء و هوش مصنوعی به میزان قابل توجهی بهبود بخشید. روشهای پیشرفته و نظریات علمی، در حال حاضر حجم عظیمی از داده های دیجیتالی را تولید می کند که می تواند برای ایجاد برنامه های بالینی بر اساس سیستم عامل Android استفاده شود.

پرفسور کومار ساچین گفت: کاربردهای بالینی یکی از جدیدترین محصولات فناوری اطلاعات است. مراقبت های بهداشتی هوشمند قرار است از طریق برنامه های ساده، موزون و چند وظیفه ای ارائه شوند. این کاربردها به تکامل مدل بالینی پزشکی کمک می کند، یعنی گذار از درمان استاندارد بیماری به طرح درمان یک بیمار خاص. باید تغییراتی در تولید داده های پزشکی از داده های عمومی پزشکی به داده های پزشکی منطقه ای ایجاد شود. بنابراین، مدیریت بالینی بیمار بیشتر از آنکه بر اساس آمار پزشکی باشد، شخص محورتر می شود. در حالت ایده آل، ما باید از درمان بیماری ها به یک درمان اختصاصی برای هر بیمار برسیم. این تغییرات با هدف بهبود سیستم مراقبت های بهداشتی انجام می شود که به نوبه خود، دانش و اطلاعات را در زمینه پزشکی بهبود می بخشد و مستلزم گذار از این مرحله به پزشکی هوشمند است.

پزشکان، و مراکز بالینی و تحقیقاتی علاقه مند به ارائه ی خدمات پزشکی بهتر به بیماران با استفاده از جدیدترین فناوری ها هستند. هنگام استفاده از این فناوریها، پارامترهای زیادی باید در نظر گرفته شود: پیشگیری و نظارت بر بیماری، پیش آگهی و درمان، مدیریت بالینی، تصمیم گیری در مورد سلامت و تحقیقات پزشکی.

اینترنت موبایل، رایانش ابری، کلان داده ها، سیستم های 5G، میکروالکترونیک و هوش مصنوعی، و همچنین فناوری های زیستی هوشمند، در هر مرحله از مراقبت های بهداشتی "هوشمند" استفاده می شوند. در صورت لزوم می توان از دستگاه های قابل حمل برای نظارت بر وضعیت سلامت بیماران استفاده کرد. بیماران نیز قادر خواهند بود توصیه های بالینی را از طریق دستگاه های پشتیبانی و کنترل مجازی از راه دور دریافت کنند و پزشکان می توانند از سیستم های تصمیم گیری بالینی هوشمند برای انتخاب و بهبود کیفیت روش های تشخیصی استفاده نمایند.

جمع آوری اطلاعات از همه دستگاه ها

دستگاه هایی که از اینترنت اشیا استفاده می کنند در زندگی روزمره، ما را احاطه کرده اند: ساعت های هوشمند، برنامه های تناسب اندام در دستبندها و تلفن های هوشمند، دستگاه هایECG قابل حمل، دستگاه های اندازه گیری فشار خون، دستگاه های اندازه گیری قند خون و دماسنج ها. این ابزارها سطح فعالیت بدنی، ضربان قلب، سطح فند خون را مانیتور می کنند، استفاده از آنها راحت است و افراد با نحوه ی کار آنها آشنایی دارند بنابراین نیازی به اختراع فناوری جدیدی برای جمع آوری اطلاعات نیست.

ایده ی دانشمندان ایجاد یک برنامه جهانی است که بتواند داده ها را از دستگاه های مختلف جمع آوری کرده و آنها را به یک فرمت یکسان و سازگار با هم ترجمه کند. بنابراین، تلفن هوشمند آنها را پردازش و سازماندهی می کند. بر اساس اطلاعات پیچیده ی دریافتی، تعدادی توصیه پزشکی برای یک بیمار خاص با در نظر گرفتن شاخص های وی ایجاد می شود.

محققان توضیح دادند: مدلی که ارائه کردیم شامل مراحل مختلفی است: جمع آوری داده ها، پیش پردازش، طبقه بندی و تنظیم پارامترها. دستگاه ها و حسگرهای اینترنت اشیاء قابل حمل به شما امکان می دهند داده ها را بدون مانع جمع آوری کنید، در حالی که روش های هوش مصنوعی از آنها برای تشخیص بیماری ها استفاده می کنند. بر اساس این شاخص ها، می توان تعیین کرد که شیوه زندگی بیمار مبتلا به یک بیماری خاص، چقدر صحیح و خوب است. تلفن هوشمند، داده های دریافتی از طریق اتصال بلوتوث را با مصرف برق کم، پردازش می کند و آنها را به سالم، در محدوده طبیعی یا ناسالم طبقه بندی می کند.

اثربخشی مدل جدید با استفاده از داده های بهداشتی تأیید شده است. در طول آزمایشات، مدل ارائه شده به ترتیب در تشخیص بیماریهای قلبی و دیابت به ترتیب حداکثر دقت 96.16 و 97.26 درصد را بدست آورد. بنابراین، مدل پیشنهادی می تواند به عنوان ابزاری مناسب برای تشخیص بیماریها برای یک سیستم مراقبت بهداشتی هوشمند مورد استفاده قرار گیرد.

دانشگاه ایالتی اورال جنوبی(SUSU) محل تحولات دیجیتالی است که در آن تحقیقات نوآورانه در بیشتر زمینه های اولویت دار علم و فناوری انجام می شود.مطابق با استراتژی توسعه علمی و فناوری فدراسیون روسیه، این دانشگاه بر توسعه پروژه های بین رشته ای بزرگ علمی در زمینه صنعت دیجیتال ، علم مواد و اکولوژی تمرکز دارد. در سال علم و فناوری، SUSU در مسابقه ای تحت برنامه "اولویت -2030" شرکت خواهد کرد. این دانشگاه وظایف دفتر پروژه منطقه ای مرکز علمی و آموزشی کلاس بین منطقه ای اورال (UMNOC) را انجام می دهد.

منبع:

https://www.news-medical.net/news/20210813/Scientists-develop-AI-based-model-to-diagnose-cardiovascular-diseases-and-diabetes.aspx