חדשות

חוקרים בטכניון פיתחו מערכת בינה מלאכותית לאבחון מחלות לב

בזכות יכולותיה לנתח נתוני אק"ג מרובים, מצליחה מערכת הלמידה העמוקה לזהות במדויק מצבי מחלה שקרדיולוגים אנושיים, מנוסים ככל שיהיו, לא יכולים לזהות

רישום אק"ג מסורתי. אילוסטרציה

חוקרים מהטכניון פיתחו מערכת מבוססת בינה מלאכותית (Artificial intelligence - AI) שמזהה מחלות לב בצורה אוטומטית על סמך ניתוח תרשימי אק"ג מרובים ומצליחה לזהות מצבי מחלה שקרדיולוגים אנושיים, מנוסים ככל שיהיו, לא יכולים לזהות. מאמר על המערכת התפרסם לאחרונה בכתב העת של האקדמיה האמריקאית למדעים PNAS.

המערכת החדשה מנתחת באופן אוטומטי את רישומי האק"ג באמצעות רשתות נוירונים רבודות – הכלי הבולט ביותר בתחום הלמידה החישובית כיום. רשתות אלו לומדות דפוסים שונים על ידי אימון על דוגמאות מרובות, והמערכת שפיתחו החוקרים אומנה על יותר מ-1.5 מיליון מקטעי אק"ג שנדגמו ממאות חולים מבתי חולים במדינות שונות.

בדיקת האק"ג, שפותחה לפני יותר ממאה שנה, מספקת במהירות נתונים חשובים על מצב הלב, וזאת במהירות וללא צורך בפעולה פולשנית. הבעיה היא שקריאת הרישום נעשית כיום על ידי קרדיולוג אנושי, וכך מחלחלים לפענוח הרישום אלמנטים סובייקטיביים. בשל יכולותיה לנתח נתונים מרובים, מצליחה המערכת שפותחה בטכניון לזהות מצבי מחלה שקרדיולוגים אנושיים, מנוסים ככל שיהיו, לא מסוגלים לזהות.

היא נבנתה על פי דרישות שהגדירו קרדיולוגים מומחים והיא מפיקה פלט הכולל את מידת הוודאות של התוצאות, סימון של אזורים חשודים על גבי גל האק"ג והתרעות על תוצאות לא מובהקות ועל סיכונים מוגברים לפתולוגיה שלא נצפתה באות ה-אק"ג עצמו.

המערכת מפגינה רגישות מספקת בהתרעות על נבדקים המצויים בסיכון להפרעות קצב, גם שהפרעת הקצב לא נמצאת בהקלטה, ועם זאת כמעט אינה מספקת התראות שווא. יתר על כן, המערכת החדשה מסבירה את החלטותיה במונחים המקובלים בעולם הקרדיולוגיה.

החוקרים מקווים כי מערכת זו תוכל לשמש לסריקות רוחב באוכלוסיה לזיהוי מוקדם של אנשים בסיכון לסבול מהפרעות קצב. ללא אבחון מוקדם כזה, אנשים אלה נמצאים בסיכון מוגבר ללקות בהתקפי לב ושבץ.

את המחקר הובילו פרופ' יעל יניב, ראש המעבדה למערכות ביו-אנרגטיות וביו-חשמליות בפקולטה להנדסה רפואית; פרופ' אלכס ברונשטיין, ראש מעבדת VISTA בפקולטה למדעי המחשב; פרופ' אסף שוסטר, המעבדה ללמידה במאפייני עתק בפקולטה למדעי המחשב וראש משותף של המרכז ללמידה חישובית; והדוקטורנטים יונתן אלול ואביב רוזנברג.

במחקר תמכו משרד המדע והטכנולוגיה וקרן הסייבר. המחקר התקיים במסגרת MLIS - המרכז ללמידה חישובית ולמערכות נבונות, המשלב את כלל פעילות הבינה המלאכותית בטכניון.

בשנים האחרונות מדורג הטכניון בצמרת העולמית של מחקר ופיתוח ב-AI, והדירוג הבינלאומי היוקרתי CSRankings מציב אותו במקום הראשון באירופה (וכמובן בישראל) ובמקום ה-15 בעולם בתחום זה. בתת התחום של למידת מכונה מדורג הטכניון גבוה אף יותר, במקום ה-11 בעולם.

נושאים קשורים:  אבחון מחלות לב,  בינה מלאכותית,  הטכניון,  אק"ג,  חדשות,  קרדיולוגיה
תגובות
06.09.2021, 13:34

עתיד האק\"ג