Der neue Heartsense-Herzmonitor ist das erste von vielen tragbaren AI-gesteuerten Geräten, mit denen das Gesundheitswesen in naher Zukunft neu gestaltet werden kann.
Wie kann künstliche Intelligenz KI Ihnen helfen, Ihre Herzgesundheit im Auge zu behalten? Ein neues Gerät hofft, darauf zu antworten.
Mit einem neuen tragbaren High-Tech-Herzmonitor hofft Dr. Rameen Shakur, dass die KI dazu beitragen wird, die Kardiologie in Zukunft in die Luft zu jagen.
Im ersten Quartal 2019 wird Shakur den Heartsense-Monitor - der als erster tragbarer Herzmonitor mit KI-Antrieb in Rechnung gestellt wird - auf den Markt bringen.
Der Monitor wird freigegeben von Cambridge Heartwear das in Cambridge, Großbritannien, ansässige Unternehmen, das Shakur 2017 mitbegründet hat.
Für Shakur nimmt dieses Gerät eine wichtige Nische ein, in der er bemerkte, dass andere Monitore nicht unbedingt gefüllt waren.
„Sie würden Leute mit diesen Monitoren herumlaufen sehen, die die Patientenerfahrung nie verstanden haben - diese Holter-Geräte, die das Gefühl haben, einen Oktopus an Ihrem alten 80er-Jahre-Walkman zu haben, der an Ihrer Seite festgeschnallt ist“, so Shakur, derzeit ein Mitarbeiter derDas Massachusetts Institute of Technology MIT sagte zu GesundLinie: „Ich habe darüber nachgedacht:‚ Genau deshalb halten die meisten unserer Patienten die Monitore nicht lange genug an. Sie sind nicht ergonomisch, sie fühlen sich nicht wohl, sie ziehen sich nicht anpasst nicht in das tägliche Leben. '”
Er fügte hinzu: „In Großbritannien muss man leider die Grundversorgung durchlaufen, die Sie überweist, um ein Gerät zu erhalten. Es ist wie eine Wartezeit von vier bis sechs Wochen, bevor Sie einen Monitor erhalten. In dieser Zeit ist es soWie eine tickende Zeitbombe könnte man in dieser Zeit einen Schlaganfall bekommen. Ich dachte immer wieder: 'Wie können wir Menschen wirklich in Echtzeit diagnostizieren lassen, wenn sie diesen Prozess durchlaufen müssen, um diese Monitore zu bekommen?' ”
Er beschloss, selbst mit der Entwicklung eines effizienteren und zugänglicheren Geräts zu beginnen.
2015 lernte Shakur Roberto Cipolla kennen, einen Professor an der Ingenieurabteilung der Universität Cambridge, dessen Vater im Jahr zuvor an einem Schlaganfall gestorben war. Die beiden beschlossen, bei der Entwicklung des Monitors zusammenzuarbeiten. 2017 gründeten sie ihr Unternehmen offiziell.
„Ich habe keine Erfahrung in der Elektrotechnik, keine technologische Erfahrung. Ich habe angefangen, mit Kollegen aus den Bereichen künstliche Intelligenz und Technik zusammenzuarbeiten, weil ich eine Möglichkeit für Leute wollte, die den Monitor verwendeten, um ihre Daten sofort in Echtzeit abzurufen“, sagte er.
Der resultierende Heartsense-Monitor sieht aus wie ein einfaches Band, das um die Brust getragen wird.
Wasserdicht, das Gerät enthält mehrere Sensoren, die Elektrokardiogramme EKG oder Aufzeichnungen der elektrischen Aktivität Ihres Herzens aufnehmen.
Diese Aufzeichnungen werden verwendet, um Ihren Herzrhythmus zu bestimmen und etwaige Unregelmäßigkeiten zu lokalisieren. Die aus diesen Messwerten gesammelten Daten werden sofort in den Cloud-Speicher gestreamt, in den die KI eingeht.
KI-Algorithmen lokalisieren unregelmäßige Rhythmen und liefern Ihnen sofort Daten über eine mobile App, die Sie bei Ihrem nächsten Termin mit Ihrem Arzt teilen können.
Die Notwendigkeit, dass das Gebiet der Kardiologie weiterhin die Herzüberwachungspraktiken perfektioniert, ist groß.
Allein in den USA sterben jedes Jahr 140.000 Menschen an Schlaganfällen, und alle 40 Sekunden hat jemand einen. Zusätzlich stirbt alle vier Minuten jemand an einem Schlaganfall.
Mobile Herzmonitore wie dieser sind besonders nützlich beim Erkennen Vorhofflimmern oder AFib Dies ist die häufigste Art von Herzrhythmusstörungen oder Unregelmäßigkeiten.
Wenn jemand AFib hat, ist das regelmäßige Schlagen in den oberen Kammern oder Vorhöfen des Herzens unregelmäßig, was dazu führt, dass das Blut nicht normal in die unteren Kammern fließt, die als Ventrikel bezeichnet werden.
Die
Jedes Jahr führt AFib landesweit zu 750.000 Krankenhausaufenthalten und kostet das Land jährlich satte 6 Milliarden US-Dollar.
Angesichts der Verbreitung ist der Markt für eine einfache Herzüberwachung für die Massen offensichtlich ziemlich voll.
Der Kardiologe der Cleveland Clinic, Dr. Dan Cantillon, sagt: „Das Feld ist heiß.“
„Derzeit sind die AliveCor-Mobil- und Uhrenarmbänder und natürlich die neueste Apple Watch die am häufigsten verwendeten Geräte. Im Allgemeinen wenden EKG-Überwachungsgeräte Erkennungsalgorithmen unterschiedlicher Genauigkeit an, die kontinuierlich verbessert und aktualisiert werden, um ihre Leistung zu verbessernDer Hauptunterschied zu ML-Anwendungen Machine Learning besteht darin, dass der Softwarecode im Wesentlichen aktualisiert und verfeinert wird, um die Leistung zu verbessern “, sagte Cantillon gegenüber GesundLiniegenau, abhängig von der ML-Methodik. Während selbst sehr ausgefeilte, vom Menschen erstellte Algorithmen von den Prinzipien der Logik und Mathematik verstanden werden können. Aber auch hier kann die menschliche Rechenkapazität nicht einmal annähernd mit der der Maschine übereinstimmen. “
Dies bedeutet jedoch nicht, dass Maschinen menschliches Fachwissen ersetzen.
Cantillon sagte, dass es einige Bedenken geben sollte, wenn es um diese Art von Geräten geht. Eine besteht darin, ein genaues EKG-Signal von „Rauschen“ zu unterscheiden.
„Diese Geräte müssen Rauschen herausfiltern, während sie häufig das wahre EKG-Signal verstärken“, fügte er hinzu. „Technische Aspekte wie die Abtastfrequenz und Filter sind wirklich wichtig, um einfach eine gute Aufzeichnung zu erhalten, bei der die Sensorelektroden Kontakt mit der Haut habenEinfach ausgedrückt, "Müll rein" führt zu "Müll raus", unabhängig davon, wie gut die Software funktioniert. "
Zusätzlich zu dieser Besorgnis erklärte Cantillon, dass es wichtig ist, dass alle neuen tragbaren Herzüberwachungstechnologien, die derzeit auf dem Markt sind, „wirklich robuste klinische Validierungstests“ durchlaufen müssen.
Er sagte, dass menschliche Algorithmen und Werkzeuge für maschinelles Lernen anfällig für verschiedene Arten von Vorurteilen sind - „sie können nur aus dem lernen, was ihnen gegeben wurde.“
„Es gibt viele Beispiele, bei denen maschinelles Lernen unwissentlich voreingenommen sein kann“, sagte Cantillon. „Zum Beispiel kann eine ML-Fotoerkennungssoftware, die darauf trainiert ist, den Unterschied zwischen einem Hund und einem Wolf zu erkennen, etwas falsch machen, wenn Schnee im Hintergrund betrachtet wird.In der Kardiologie sind robuste Tests für Patienten über ein ganzes Spektrum von vollkommen gesunden Menschen bis hin zu sehr kranken Patienten mit Herzerkrankungen erforderlich. Die Validierung mit Hunderten von Patienten reicht wahrscheinlich nicht aus. Wirklich robuste Systeme müssen letztendlich mit viel größeren Stichproben und Komplexität validiert werden. ”
Cantillon fügte hinzu, dass Start-up-Unternehmen möglicherweise nicht über die Ressourcen verfügen, um diese Art von Tests durchzuführen. Angesichts der Tatsache, wie eifrig viele dieser Unternehmen sind, die Konkurrenz zu schlagen, um auf den Markt zu kommen, können Produkte es manchmal mit Start-up schnell schaffen.Gründer denken, dass sie „Validierungstests später erweitern können“ oder dass es irgendwann passieren wird, wenn das Start-up von einem größeren Unternehmen übernommen wird.
Cambridge Heartwear führte seinerseits bei der Perfektionierung des Heartsense-Monitors klinische Studien mit in Lancashire, Großbritannien, eingeschriebenen Patienten der Grundversorgung durch.
Derzeit durchläuft der Monitor auch klinische Studien mit Athleten in Großbritannien und den USA.
Shakur sagte, eine Sache, die den Monitor von Mitbewerbern unterscheidet, ist die Tatsache, dass er die unterschiedlichen Physiologien von männlichen und weiblichen Verbrauchern berücksichtigt. Er sagte, eine Beschwerde, die er in der Vergangenheit gehört habe, sei, dass andere Monitore möglicherweise nicht immer bequem passenweibliche Körper.
„Als wir einige Prototypentests des Geräts durchführten, waren wir überrascht, dass die Community der Medizinprodukte 50 Prozent der Bevölkerung vermisst, wenn man die weibliche Körperform nicht berücksichtigt“, sagte er. „Die meisten Geräte, wenn nicht alle,Ich habe vergessen, dass es bestimmte anatomische Unterschiede zwischen Männern und Frauen gibt. Dieses Gerät behebt diese Probleme, sodass Frauen im Allgemeinen, die diese Geräte haben möchten, ihren Alltag ohne Beschwerden verbringen können. “
Dr. Gordon Tomaselli, FAHA, FACC, FHRS, der Dekan von Marilyn und Stanley M. Katz vom Albert Einstein College of Medicine sagten, dass wir auch in Zukunft mehr KI und maschinelles Lernen in die Kardiologie integrieren werden.
„Ich denke, wir fangen wirklich an, die Oberfläche dessen zu kratzen, was KI in der Medizin leisten kann. Das wird große Auswirkungen haben. Wir sagen unseren Schülern immer wieder, dass sie nicht unbedingt Datenwissenschaftler sein müssen undIngenieure, aber sie müssen in der Lage sein, mit ihnen zu sprechen. Wir sagen ihnen, dass dies die Art von Informationen ist, die sie in ihre klinischen Praktiken integrieren müssen, nicht allein, sondern mit Hilfe von Menschen, die diese Art von Arbeit erledigen."Tomaselli, der auch Sprecher der American Heart Association ist, sagte gegenüber GesundLinie:" Dies wird die Effizienz von Ärzten verbessern und dazu verwendet werden, Probleme der Gesundheit der Bevölkerung und die Art und Weise, wie wir Therapien für Patienten einsetzen, anzugehen. "
Er sagte, dass High-Tech-Methoden zunehmend das Rückgrat für die „Präzisionsmedizin“ bilden werden, da Krankenhäuser zunehmend in der Lage sind, Big Data zu nutzen, um die gezieltesten Behandlungen für eine Reihe von Erkrankungen bereitzustellen.
Zum Beispiel kündigte IBM 2017 Partnerschaften mit Krankenhäusern an, um seinen sogenannten „Supercomputer“ Watson - ja, die KI, die vor einigen Jahren „Jeopardy“ gewonnen hat - zur Diagnose von Herzerkrankungen bei Ärzten einzusetzen.
Dies bedeutet, dass das Computersystem verwendet wurde, um Patientenbilddaten wie Ultraschall und Röntgenstrahlen zu erfassen, um Ärzten dabei zu helfen, genauer zu bestimmen, ob die Masse, auf die sie beispielsweise schauen, gefährlich oder nur physisch istUnregelmäßigkeit.
Cantillon von der Cleveland Clinic hat seinerseits an seinen eigenen technologischen Lösungen gearbeitet, um effizientere Diagnosen zu stellen.
„Wir verwenden derzeit einen Algorithmus zur Durchführung einer EKG-Fernüberwachung für Krankenhauspatienten von einer externen zentralen Einrichtung - einem Bunker der Kommandozentrale, wenn Sie so wollen - aller unserer Patienten auf dem Hauptcampus sowie von acht anderen Krankenhäusern der Cleveland Clinic, einschließlich Florida."Das System übertrifft das, was wir bisher verwendet haben, bei weitem. Es gewinnt in jeder Leistungskategorie und ist nicht nur effizienter."
Cantillon betonte, dass "dies die Zukunft ist".
„Es gibt keine Möglichkeit, den Geist wieder in die Flasche zu stecken“, sagte er. „Patienten und Ärzte haben einen beispiellosen Zugang zu Gesundheits- und Diagnoseinformationen. Im Bereich der Kardiologie müssen jedoch die beiden wichtigsten Vorbehalte berücksichtigt werden, die ich erwähnt habeSchlechte Informationen können schädlicher und schädlicher sein als gar keine Informationen. ”
Demokratisiert die zunehmende Präsenz von Wearables wie dem Heartsense-Monitor den Zugang zu Gesundheitsinformationen und gibt den Menschen die Möglichkeit, sich besser unter Kontrolle über ihre Herzgesundheit zu fühlen?
Tomaselli sagt, dass dies der Fall sein könnte, aber wie bei den meisten Technologien kann die Tendenz bestehen, dass sich die Menschen etwas zu sehr darauf verlassen.
„Ich denke, es hat einige Menschen unter bestimmten Umständen bewusster gemacht, was immer gut ist. Allerdings könnte sich jemand mit Dingen beschäftigen, über die er sich möglicherweise gar nicht erst Sorgen machen muss“, sagte er.„Wir müssen immer sicherstellen, dass die Daten robust sind. Die Interpretation der Daten durch ein Wearable im Laufe der Zeit ist möglicherweise keine gute Sache. Beispielsweise kann eine Interpretation erfolgen, die nicht genau ist und die der Patient möglicherweise nicht behandeln mussmit in Kürze. ”
In einer von Geräten besessenen Welt warnte Tomaselli, dass ein Fokus auf Geräte im Grunde genommen die Angst der Menschen erhöhen und in einigen Fällen die Gesundheitskosten erhöhen könnte, wenn diese Menschen sich um ihre Ängste und ihren Stress kümmern müssen.”
„Ich denke, es gibt keine Möglichkeit, die Tatsache zu vermeiden, dass dies in Zukunft Teil der medizinischen Versorgung sein wird. Kliniker müssen nur darüber nachdenken, wie sie es auf sinnvolle Weise annehmen können“, fügte er hinzu.
Shakur freut sich über die bevorstehende weltweite Markteinführung seines Geräts. Was ist mit dem nächsten Schritt des Unternehmens?
„Als nächste Phase beginnt das Unternehmen, sich mit gefährlichen lebensbedrohlichen Rhythmen zu befassen, beispielsweise solchen, die einen Defibrillator erfordern, einen bestimmten Algorithmus zu entwickeln, mehr Versuche durchzuführen und tatsächlich mehr Sensoren zu untersuchen, um wirklich überwachen zu könnenvon Hochrisikopatienten an die nächste Generation “, sagte er.
Er möchte auch herausfinden, wie das Gerät sportbedingte Auswirkungen berücksichtigen kann, indem es die EKG-Aktivität von Spielern analysiert, die beim Spielen eines Kontaktsports eine Gehirnerschütterung erlitten habenAmateursport “, fügte er hinzu.
Im tragbaren Alter sieht er einen Weg, wie sein Gerät seine Spuren hinterlassen kann.
Shakur sagte: „Wir wollten den Patienten die Kontrolle zurückgeben und es den Menschen wirklich ermöglichen, sich jetzt auf sehr robuste und sinnvolle Weise um ihre eigene Gesundheit zu kümmern.“
Und er hofft, dass der Heartsense-Monitor ihnen dabei helfen kann.
