Egészség

Gyógyító erejű mesterséges intelligncia

A mesterséges intelligencia (MI) térhódítása feltartóztathatatlan, a technológia újabb és újabb alkalmazási területeken veti meg a lábát. Az egészségügyben az elkövetkező néhány évben várható az igazi boom.

Az MI napjainkban a viták kereszttüzében áll: szélsőséges nézetek csapnak össze, egyesek a környezeti katasztrófa felé rohanó emberiség utolsó mentsvárának tekintik, mások a fajunkra leselkedő legsúlyosabb fenyegetést látják benne. Az igazság valószínűleg a két véglet között van: a technológia önmagában sem elpusztítani, sem megmenteni nem fog bennünket, és bár tényleg vannak veszélyei, körültekintően használva hatalmas segítséget nyújthat az elkövetkező évek globális kihívásainak kezeléséhez.

Ha van terület, amelyre ez fokozottan igaz, akkor az a medicina, ahol az MI a szó szoros értelmében életeket menthet. A következőkben az MI néhány izgalmas, új gyógyászati alkalmazását mutatjuk be: olyan kutatásokat, amelyek felvillantanak valamit a technológiában rejlő hatalmas potenciálból.

Érints meg!

Minden egyes ujjvégződésünk több, mint 3000 receptort rejt, amelyek elsősorban nyomásra érzékenyek. Ezek az érzékelők elképesztően pontos képet adnak mindazon dolgok minőségéről, amelyeket ujjainkkal megérintünk, és az általuk közvetített információk kulcsszerepet játszanak a tárgyhasználatunkban. Az ilyen típusú érzékelés hiánya rendkívül megnehezíti azok életét, akik elveszítették kezüket, és testpótlással élnek. Bár ma már többfajta, rendkívül kifinomult technológiájú végtagpótlás létezik, az érintés érzékelése valamennyiből hiányzik, és visszajelzés híján a protézis viselője könnyen elejtheti, vagy összetörheti a tárgyakat.

A Florida Atlantic University kutatói ezért azt a célt tűzték ki maguk elé, hogy egy olyan, az emberi érzékeléshez közelebb álló felületet dolgoznak ki, amelyet a mesterséges kezeken lehet alkalmazni.

A szenzorok kialakításakor – a szakterületen elsőként – a folyékony fémekhez fordultak, amelyeket szilíciumalapú, rugalmas kapszulákba ágyaztak. Ez a technológia számos előnyt kínál a hagyományos érzékelőkhöz képest, ugyanis nyugtható, ruganyos, nagyon jó vezető, és a hierarchikus, többujjas taktilis (tapintási) érzékelés integrációjával új szintre emeli a mesterséges kezek intelligenciáját.

A kutatók egyedi ujjvégződéseket használtak a testpótláson, hogy megkülönböztessék a tapintási mozdulat sebességét a különféleképpen texturált felületeken. Négy különböző alaptexturát definiáltak, és ezek érzékeléséhez négy gépi tanulási algoritmust tanítottak be, amelyeket tíz, a négy alaptípust véletlenszerűen variáló, összetett felületen treníroztak.

Versengő algoritmusok

A teszteredmények azt mutatták, hogy a négy ujjvégződésen helyet foglaló folyékony fémes szenzorok együttes munkával a bonyolult, vegyesen texturált felületekkel is jól elboldogultak, ami a kutatók szerint azt jelenti, hogy a hierarchikus intelligencia új formája született meg. Ennek az intelligenciának kulcseleme volt a gépi tanulási algoritmus, amely mindegyik ujjon nagy pontossággal tudott különbséget tenni a különböző tapintási sebességek között. A fejlesztés gyakorlati alkalmazása még odébb van, de az eredmények azt ígérik, hogy a mesterséges intelligenciával megtámogatott új technológia belátható időn belül az érintés élményével ajándékozhatja meg az amputáltakat.

A kutatás egyik érdekes hozadéka, hogy a tudósok a négy különböző gépi tanulási algoritmus képességeit is össze tudták hasonlítani abból a szempontból, melyik milyen hatékonysággal segíti a felületek osztályozását. A szakemberek a „legközelebbi szomszéd” (KNN), a „tartóvektor gép” (SVM), a „véletlen erdő” (RF) és „neurális hálózat” (NN) algoritmusokat használták: a leggyorsabbnak és legmegbízhatóbbnak a textúrák felismerésében az NN bizonyult, amely 99,2 százalékos pontossággal tudott különbséget tenni a tíz bonyolult felület között, amikor a néhány ujj érzékelőről egyidejűleg érkeztek a jelek.

Matuzsálem titka

Más, nem kevésbé fontos területen is értek el jelentős sikert a University of Surrey kutatói, akik olyan kémiai anyagok felkutatására használták a mesterséges intelligenciát, amelyek lassítják az öregedést, és végső soron az emberi élet meghosszabbításának kulcsát jelenthetik.

A kémikusokból álló kutatócsoport a DrugAge adatbázisának információin alapuló gépi tanulási modellt hozott létre annak megállapítására, hogy egy vegyület meghosszabbítja-e a Caenorhabditis elegans nevű áttetsző, féregszerű kis lény életét (amelynek anyagcseréje hasonlít az emberére, viszont az életciklusa sokkal rövidebb, így jól tanulmányozható rajta a kémiai anyagok hatása).

Az MI három olyan vegyületet talált, amely nyolcvan százalékos valószínűséggel meghosszabbította a kísérleti alanyok életét. Ezek az anyagok a következők:

flavonoidok (növényekben található antioxidáns pigmentek, amelyek a szív- és érrendszer működését segítik)
zsírsavak (például az omega-3)
szerves oxigén (szén-oxigén kötéseket tartalmazó anyagok).

A tudósok szerint az öregedést a modern gyógyításban egyre inkább betegségek és rendellenességek sorának tekintik, és a korszerű digitális technológiák, köztük az MI segíthet megelőzni vagy lelassítani ezeknek az öregséghez kapcsolódó problémáknak a kialakulását. A modellértékű kutatás valódi jelentősége nem is elsősorban az öregedést gátló vegyületek néhány csoportjának azonosításában rejlik (a feltárt összefüggésekkel az orvosok eddig is tisztában voltak), hanem inkább abban, hogy egy izgalmas, új szakterületre terjeszti ki az MI alkalmazási körét.

A legjobb diagnoszta

A betegségmegelőzés mellett a közvetlen gyógyításban is nagy jövő előtt áll az MI: ezt bizonyítja az az ausztrál fejlesztés, amely a prosztatarák ellen indítja harcba a technológiát.

Ez a ráktípus a daganatos betegségek között világszerte az egyik leggyakoribb halálozási ok a férfiak körében, holott, ha korai stádiumában diagnosztizálják, jól gyógyítható. A férfiak azonban szeretik elhanyagolni a fizikai kontaktussal járó, nem épp kellemes szűrővizsgálatokat, és a betegséget sok esetben már csak túl későn ismerik fel.

Az ausztráliai RMIT University kutatói most egy olyan MI programot fejlesztettek ki, amelynek segítségével egy rutinszerű CT-vizsgálattal kiszűrhető a probléma. A technológia, amelynek kifejlesztésében a melbourne-i St. Vincent Hospital orvosai is részt vettek, a CT-képet kielemezve felkutatja a prosztatarák olyan apró jeleit, amelyek még egy jól képzett orvos figyelmét is elkerülnék.

A CT nem alkalmas rendszer rákszűrésre, mert jelentős mennyiségű sugárzással terheli meg a szervezetet, viszont az ausztrál kutatók MI megoldását akkor is alkalmazni lehet, ha a pácienst más okból vizsgálják az eszközzel.

A CT kiváló eszköz a csontrendszerrel kapcsolatos problémák detektálására, de a prosztata daganatának felismerése a képeken még a radiológusok számára sem egyszerű feladat. A szoftvert viszont úgy tanították be, hogy azt is kiszúrja, amin az emberi szem átsiklik.

A betanítási ciklus végére a program tudása olyan szintre fejlődött, hogy a legprofibb radiológusokat is lepipálta pontosságban, ráadásul sokkal gyorsabban dolgozott emberi vetélytársainál, és néhány másodperc alatt képes volt felismerni a korai stádiumban lévő daganatot. Sőt öntanuló képességének hála minden egyes CT-kép kielemzése tovább gyarapította tudását.
A gépi tanuláson alapuló diagnosztikai megoldás további előnye, hogy rendkívül adaptív, és másfajta képképző eszközökkel (MRI, DEXA stb.) is integrálható.

Az MI tehát felkészült arra, hogy ezernyi módon segítse a gyógyító munkáját. De vajon az egészségügyi rendszer felkészült-e rá, hogy ezt a jövőbe mutató technológiát beillessze a meglévő keretek közé?

Robbanás előtt

A COVID-19 világjárvány előtt borúlátóbb választ adtunk volna a fent megfogalmazott kérdésre, a pandémia azonban – más területekhez hasonlóan – az egészségügyben is kikényszerítette a változásokat, és felpörgette a digitális átalakulás folyamatát. Az elkövetkező években robbanásszerű fejlődésre számíthatunk, ami megmutatkozik a költésekben is: egy felmérés szerint míg 2019-ben az egészségbiztosítás és a gyógyszerészet területén mintegy 500 millió dollárt fordítottak mesterséges intelligenciára, 2024-re ez az összeg várhatólag kétmilliárd dollárra nő!

A világjárvány arra is rávilágított, milyen fontos az egészségügy gyors reagálóképessége: az MI projektek ebből a szempontból is minőségi javulást ígérnek.

A COVID-19 válság ugyanakkor az MI alkalmazásának jelenlegi korlátait is feltárta. Kiderült, hogy az algoritmusokat tápláló adatok gyenge minőségűek, az adatforrások megbízhatatlanok, és sok helyütt nincs meg a technológia alkalmazásához szükséges szakértelem. Az MI integrálásának legnagyobb akadálya nem technológiai: hiányzik az adatok összegyűjtésére és elemzésére szolgáló infrastruktúra, és az a szabvány-halmaz, amely az adatok kompatibilitását biztosítja.

Ahhoz, hogy az MI az egészségügyben is befuthassa azt a pályát, ami potenciálisan benne rejlik, mindenütt az adatvezérelt megközelítésre kell átállni, és olyan robusztus, átlátható modelleket kell létrehozni, amelyek kedvet ébresztenek a technológia alkalmazásához.

Forrás: Computerworld

Related Topics:alkalmazás egészség gyógyítás intelligencia mesterséges technológia terület

Up Next

Mennyit képes befogadni maximálisan az emberi agy?

Don't Miss

Lehet, hogy új mellékhatásokat mutat a Pfizer és a Moderna

Egészség

Digitális felügyeleti megoldás biztosítja a finn kórház áramellátásának kifogástalan állapotát

A Helsinki Egyetemi Kórház kevesebb, mint egy óra leforgása alatt tért át transzformátorainak időigényes, fizikai ellenőrzéséről az ABB felhőalapú digitális megoldására.

Jari-Pekka Korhonen, a kórház üzemeltetési vezetője elmondása szerint: „Egyaránt használunk száraz- és olajtranszformátorokat, amelyeket rendszeresen ellenőrizni és felügyelni kell. Az olajtranszformátorok esetében ehhez teljes leállsára van szükség a mintavételezéshez – ez óriási kihívást jelent egy olyan nagy forgalmú kórházban, ahol évente 87 000 sebészeti beavatkozást hajtanak végre, és sok beteget gépekkel tartanak életben.

„Ezen a hatalmas területen belül transzformátoraink sok különböző helyen találhatók” – mondja Korhonen. „Lehetetlen, hogy csapatom tagjai mindenhol ott legyenek, ezért nagyon fontos, hogy az ellenőrzést és felügyeletet távolról is elvégezhessük.”

A nemrégiben bevezetett ABB Ability™ transzformátor monitorozó rendszer segítségével – amelyet az ABB a dán Oktogrid startup céggel közösen fejlesztettek ki – Korhonen és csapata felhőn keresztül férhet hozzá a transzformátorok működésének legfontosabb teljesítményadataihoz és valós idejű tendenciáihoz. Ez nemcsak az időigényes fizikai felülvizsgálatok és a költséges leállások szükségességét csökkentette, hanem a transzformátorok teljesítményével és hatékonyságával kapcsolatban is rengeteg hasznosítható adatot biztosított a kórház vezetőségének.

A megoldás bármilyen típusú, gyártmányú vagy régebbi transzformátornál alkalmazható: a hangok és rezgések, a hőmérséklet és a mágneses mező mérésével leállás vagy redundancia nélkül valósítható meg a valós idejű, távoli állapot- és teljesítményfigyelés.

A Helsinki Egyetemi Kórház (HUS) Finnország legnagyobb egészségügyi szolgáltatója. A 24 település 2,2 millió lakosának egészségéért felelős HUS évente közel 700 000 beteget lát el, miközben 27 500 szakembert foglalkoztat, amivel az ország második legnagyobb munkáltatójának számít.

A HUS egy kisváros fogyasztásának megfelelő villamos energiát használ. Mindezt transzformátorok hálózata segíti, amelyek rendszeres felülvizsgálatot és időnkénti leállásokat igényelnek– ami szinte lehetetlen feladat egy olyan kórházban, ahol a betegek életének védelme érdekében 100 százalékos rendelkezésre állást kell biztosítani.

„Ma már megszakítás nélküli, valós idejű adatokat kapunk a transzformátorokról, ami nem volt lehetséges szemrevételezéssel, mert annak során csak azt lehetett megállapítani, hogy van-e szivárgás, vagy változás a transzformátor hőmérsékletében vagy az üzemelés során keletkező hangjában” – teszi hozzá Korhonen. „A transzformátorokat a hét minden napján, 24 órában ellenőrizhetjük, és azonnal értesülünk minden olyan problémáról, amelyet kezelnünk kell.”

Sixten Holm, az ABB Energetikai Szerviz divíziójának üzletfejlesztési vezetője a következőket mondta: „Örülünk, hogy forradalmi transzformátor-monitorozó készülékünkkel segítettünk megoldani a HUS számára problémát jelentő felügyeletet. Jelentősen csökkentettük a szükséges fizikai ellenőrzések számát és az olaj vizsgálatának szükségességét. A villamosenergia-rendszer állapotára vonatkozó kulcsfontosságú adatok most már könnyen hozzáférhetők, lehetővé téve a hiba korai felismerését és a még tökéletesebb, az állapotnak megfelelően végzett karbantartást.

„A piacon sokféle transzformátor kapható, amelyek ellenőrzése fizikai beavatkozás és esetleges leállás nélkül nehezen végezhető el. Egyes készülékeket 15 – 20 év alatt egyszer sem ellenőriztek a magas költségek és a művelet bonyolultsága miatt. Az ABB Ability™ transzformátor-monitorozó rendszer, mint a hálózat modernizálásának egyszerű és költséghatékony módja, ezeket az akadályokat győzi le.”

Ha többet szeretne megtudni az ABB Ability™ transzformátor-monitorozó rendszerünkről, kattintson ide.

További friss híreket talál az IoTmagazin főoldalán! Csatlakozzon hozzánk a Facebookon is!

Egészség

A menstruációs ciklusról bővebben

A menstruációs ciklus minden nő egészségének szempontjából alapvető fontossággal bír. Testünk működésének megértése segíthet abban is, hogy érzelmi, valamint fizikai szükségleteinkre is sokkal jobban odafigyeljünk.

A ciklus ritmikusságának megértése, a megfelelő egészségügyi betét vagy tampon használata segíthet abban, hogy sokkal harmonikusabban éljünk és tudatosabban kezelhetjük testünk természetes folyamatait.

A Shoperia egészségügyi betét kínálatában ezeknek a termékeknek a széles választéka áll rendelkezésünkre, így bátran válogassunk kedvünkre. A mai modern technológiáknak köszönhetően a menstruációs időszakban szükséges női higiénia termékek minősége egyre jobb, így ne idegenkedjünk új dolgok kipróbálásától sem.

Pontosan mi is az a menstruációs ciklus?

Egy igen bonyolult folyamatról van szó, amelyet a női nemi hormonok szabályoznak. Egy egészséges hölgy reprodukciós működése csak úgy lehet teljes, ha ezek a hormonok aktívan működnek.

Egy ciklus 28 napig tart, de természetesen lehetnek eltérések. Mivel a ciklus során végig hormonális változások zajlanak le testünkben, ezért ez hatással van a testünkre, a hangulatunkra és az energiaszintünkre is.

Első szakasz (1-5. nap)

Az első napon leválik a méhnyálkahártya és ez okozza a vérzést. A tisztulási folyamat teljesen természetes, de sok esetben fáradtságot, levertséget érzünk. Az sem kizárt, hogy görcsöket idéz elő, ami elég kellemetlen lehet. Az érzelmi hullámzásokat ilyenkor a partnernek is el kell viselnie, így a türelemre ebben a szakaszban nagy szükség lesz.

Follikuláris szakasz (1-13. nap)

Már a legelső naptól kezdve testünk folyamatosan készül fel az ovulációra. Megérnek a tüszők a petefészkekben, és emellett az ösztrogénszintünk is megemelkedik. Ilyenkor már sokkal energikusabbnak érezhetjük magunkat és szellemileg is sokkal frissebbek leszünk. A fizikai és kreatív munkákat erre az időszakra érdemes időzíteni.

Ovulációs szakasz (14. nap környékén)

Az ovuláció során a petesejt útra kel a méh felé, így ez tekinthető a legtermékenyebb ciklusnak. A méhnyaknyák megváltozik és enyhébb hőemelkedést is tapasztalhatunk. Ebben az időszakban minden nő sokkal vonzóbbnak és kívánatosnak érzi magát.

Luteális szakasz (utolsó szakasz, 15-28. nap)

A progeszteron hormon szintje emelkedni kezd, és szó szerint felkészíti testünket egy esetleges terhességre. Sikertelen megtermékenyítés esetén a hormonszint csökken, ellenkező esetben pedig nő. Ebben a szakaszban nem ritka a PMS szindróma, azaz hangulatingadozásokat, puffadást is tapasztalhatunk.

Ezeket a ciklusokat ma már sokkal könnyebben nyomon lehet követni, mint régebben, így a nőknek is sokkal egyszerűbb dolguk van. Mobiltelefonos alkalmazásokkal, illetve a természetes jelekre figyelve bárki egyszerűen meg tudja határozni, hogy éppen melyik ciklusba lépett.

A megfigyelésekkel segíthetjük egy terhesség megtervezését, és emellett a hormonális változásokra is időben felkészülhetünk.

További friss híreket talál az IoTmagazin főoldalán! Csatlakozzon hozzánk a Facebookon is!

Egészség

10 panasz, amit elkerülhetsz, ha mozogsz a munkahelyeden

Kép forrása: Freepik

Az ülőmunka számos mozgásszervi problémát okozhat, amelyek hosszú távon rontják az életminőséget és a munkateljesítményt. A modern irodai környezetekben azonban egyre több cég ismeri fel a rendszeres mozgás fontosságát. Nézzük, hogy milyen panaszoktól szabadulhatsz meg, ha kicsit többet mozogsz a munkahelyeden is, tudatosan felépített gyakorlatok alkalmazásával.

Miért fontos a rendszeres mozgás munka közben?

Az ülőmunka során az izmok merevvé válnak, a helytelen testtartás pedig további terhelést ró a gerincre és az ízületekre. A nagyvállalatok, például a Google vagy a Microsoft, már ösztönzik a dolgozókat a gyógytornász által összeállított nyújtógyakorlatok végrehajtására munka közben. Ha viszont a munkahelyeden erre nem helyeznek elég hangsúlyt, akkor kövesd a profik tancásait. A gyógytorna Budaörs szívében remek lehetőségeket kínál ahhoz, hogy elsajátítsd a szükséges mozdulatokat, hogy utána elvégezhesd azokat a munkahelyeden.

10 mozgásszervi panasz, amit elkerülhetsz

A hátfájás az egyik leggyakoribb probléma, amely az ülő életmód következménye. Egyszerű nyújtógyakorlatok, mint például a macska-tehén póz, segítenek csökkenteni a feszültséget. Másik gyakori panasz a nyakfájás, ami az előre billentett fej- és válltartás miatt alakul ki, pedig könnyen elkerülhető, ha óránként végzünk nyakfordításokat és vállkörzéseket munka közben. A nyaki izmok feszessége miatt gyakran jelentkezik fejfájás, amelyet a nyaki izmok nyújtásával és a légzőgyakorlatokkal enyhíthetünk.

Derék és csípő panaszok

A hosszú ideig tartó ülés túlzott nyomást gyakorol a deréktáji porckorongokra. Az oldalsó törzshajlítások és a derék körzése segítenek enyhíteni a fájdalmat. Mivel a folyamatos ülés csökkenti a csípőízületek mozgásterjedelmét. A csípőemelés és az ülve végzett lábemelések szintén hatékony gyakorlatok.

Végtagfájdalmak és panaszok

A számítógépes munka gyakori mellékhatása a csuklótáji alagút szindróma. A csukló hajlítása és nyújtása enyhíti a feszültséget. De nemcsak a kezekkel kíméletlen az ülőmunka, hanem az ülő helyzetben tartott térdekkel is. A merev lábak nyújtogatása vagy térdkörzés hatékony megoldást jelenthet.

A vérkeringés lassulása miatt gyakori probléma az ödéma. Rövid séták és lábkörzések serkentik a keringést, így az ízületek kevésbé veszítenek rugalmasságukból. Az amerikai irodákban például egyre népszerűbb az úgynevezett „álló meeting,” amely mozgásra készteti a résztvevőket.

Mit tesznek a nagyvállalatok a dolgozók egészségéért?

Számos multinacionális cég felismerte, hogy a dolgozók mozgásszervi egészsége közvetlenül hat a produktivitásra. Az amerikai cégeknél az irodai számítógépek gyakran figyelmeztetik a dolgozókat, hogy álljanak fel és végezzenek egyszerű gyakorlatokat. A Google irodáiban pedig rendszeresen szerveznek gyógytornász által vezetett foglalkozásokat.

A rendszeres mozgás munka közben nemcsak a fájdalmak megelőzését szolgálja, hanem növeli az energiaszintet és a koncentrációt is. Egy-két perces nyújtás vagy rövid séta óriási különbséget jelenthet a mindennapi életminőségünkben. A tudatos odafigyeléssel hosszú távon sok kellemetlenségtől kímélhetjük meg magunkat!

További friss híreket talál az IoTmagazin főoldalán! Csatlakozzon hozzánk a Facebookon is!