Algorytmy AI mogą pomóc przewidzieć nasilenie się choroby COVID-19

GE Healthcare rozpoczęło współpracę z Narodowym Konsorcjum Inteligentnego Obrazowania Medycznego (NCIMI) w Wielkiej Brytanii prowadzonym przez Uniwersytet Oksfordzki. Celem partnerstwa jest opracowanie i przetestowanie algorytmów, mających pomóc w diagnozowaniu i zarządzaniu leczeniem w przypadku zapalenia płuc spowodowanego COVID-19. Algorytmy te pomogą przewidzieć, u których pacjentów rozwinie się ciężka niewydolność oddechowa lub w dłuższej perspektywie mogą wystąpić problemy z funkcjonowaniem płuc, nawet mimo wcześniejszego wyleczenia niewydolności.

Na ten moment klinicyści nie są w stanie łatwo przewidzieć, czy stan pacjentów z dodatnim wynikiem testu na COVID-19 ulegnie pogorszeniu i czy będą oni wymagali hospitalizacji. Specjaliści nie mogą również jednoznacznie ocenić, w jakich przypadkach dojdzie do długotrwałego uszkodzenia płuc w wyniku zapalenia wywołanego wirusem SARS-CoV-2[1]. Dlatego właśnie, specjalnie powołane zespoły starają się opracować algorytmy, uwzględniające dane z obrazowania medycznego oraz obserwacji laboratoryjnych i klinicznych tysięcy pacjentów, umożliwiające szybszą diagnozę i pozwalające przewidzieć, w jaki sposób pacjent będzie wracał do zdrowia.

Obecnie u niektórych pacjentów przyjmowanych do szpitala z powodu COVID-19, nie obserwuje się nasilenia objawów, podczas gdy u innych, których stan wydaje się być stabilny, może dojść do jego szybkiego pogorszenia. Rozpoznanie chorych, u których występuje największe ryzyko pogorszenia się stanu zdrowia oraz długotrwałych problemów z funkcjonowaniem płuc, może pomóc lekarzom w szybszym zapewnieniu tym pacjentom niezbędnego wsparcia. Algorytmy mogą również pozwolić na monitorowanie stanu chorych o mniejszym ryzyku powikłań, w odpowiednio bezpiecznym środowisku, potencjalnie również w ich domach. Celem GE Healthcare i NCIMI jest opracowanie narzędzi pomocnych w postępowaniu z pacjentami hospitalizowanymi z powodu COVID-19, począwszy od postawienia diagnozy, poprzez monitorowanie ich stanu zdrowia i ewentualne interwencje, aż po wypisanie ze szpitala, jak również wspierających osoby wymagające dodatkowej kontroli medycznej po przebytej chorobie.

– Możliwość przewidzenia na stosunkowo wczesnym etapie, którzy pacjenci będą dobrze radzić sobie z chorobą, którzy są zagrożeni nieuchronnym pogorszeniem stanu zdrowia i ze względu na potrzebę intensywniejszej opieki powinni zostać przyjęci na OIOM, a którzy są narażeni na opóźnione w czasie pogorszenie stanu zdrowia i muszą być stale monitorowani, byłaby niezwykle cenna – mówi  prof. Fergus Gleeson, Konsultant Radiolog, profesor Radiologii na Uniwersytecie Oksfordzkim oraz przewodniczący Europejskiego Towarzystwa Obrazowania Klatki Piersiowej w 2020 roku. – Pozwoliłoby to skierować personel medyczny do osób najbardziej potrzebujących wsparcia podczas pobytu w szpitalu, jak również po wypisie – dodaje prof. Gleeson.

– W trakcie zarządzania przypadkami COVID-19 przez systemy opieki zdrowotnej, klinicyści mogą korzystać z nowych technologii, pomagających określić, u których pacjentów może dojść do zaburzeń oddychania i długotrwałych powikłań – powiedział Kieran Murphy, Prezes i Dyrektor Generalny GE Healthcare. Zapewnienie pacjentom odpowiedniego środowiska opieki, może pomóc poprawić ich rokowania – dodał.

Opracowanie solidnych algorytmów i modeli wymaga obszernych zbiorów danych, obejmujących tysiące pacjentów. Zespoły Uniwersytetu Oksfordzkiego oraz NCIMI będą miały dostęp do danych z publicznych szpitali partnerskich, jak również z Krajowej Bazy Danych Obrazowania Klatki Piersiowej pod kątem COVID-19 (NCCID), prowadzonej przez jednostkę rządową Zjednoczonego Królestwa, odpowiedzialną za opracowywanie najlepszych praktyk dla służby zdrowia w zakresie technologii i danych cyfrowych oraz ich transparentności – NHSX w Anglii oraz przez Brytyjskie Towarzystwo Obrazowania Klatki Piersiowej.

Obecnie GE Healthcare pracuje nad rozlicznymi algorytmami związanymi z obrazowaniem i parametrami życiowymi na użytek badań, które mają na celu lepsze zrozumienie rozwoju choroby COVID-19. Oksfordzki zespół przetestuje i oceni poszczególne rozwiązania, aby ustalić, czy mogą one zostać wykorzystane do pomocy pacjentom, którzy mają lub mieli zapalenie płuc spowodowane wirusem SARS-CoV-2.

[1] Protokół z testu algorytmu prognostycznego COVID-19 wspomaganego sztuczną inteligencją (HOST) został zatwierdzony przez Brytyjski Urząd ds. Badań Zdrowotnych.