Nawet co dziesiÄ…te dziecko rodzi siÄ™ przedwczeÅ›nie, czyli przed 37. tygodniem ciąży. To jedna z gÅ‚ównych przyczyn zgonów noworodków i dÅ‚ugotrwaÅ‚ej niepeÅ‚nosprawnoÅ›ci. Obecnie nawet 30 proc. przedwczesnych porodów nie udaje siÄ™ zdiagnozować. Gdyby lekarze byli w stanie wykorzystać dane i sztucznÄ… inteligencjÄ™ do przewidywania, które kobiety w ciąży mogÄ… być zagrożone, do wielu z tych przedwczesnych porodów można by siÄ™ lepiej przygotować, a co za tym idzie, uratować wiele istnieÅ„. Polscy naukowcy pracujÄ… nad stworzeniem takich sieci neuronowych, które na podstawie zdjęć USG oceniajÄ… prawdopodobieÅ„stwo przedwczesnego porodu.
– Projekt dotyczÄ…cy predykcji przedwczesnych porodów przy użyciu sztucznych sieci neuronowych, które wykorzystujÄ… ultrasonograficzne filmy, polega na wczesnej detekcji porodów, które z powodów naturalnych odbÄ™dÄ… siÄ™ zbyt wczeÅ›nie. Obecnie 2/3 porodów przedwczesnych, czyli takich przed 36. tygodniem ciąży, jest diagnozowanych, ale co trzeci nie jest. Prowadzi to do dużego ryzyka zwiÄ…zanego z nieodpowiedniÄ… opiekÄ… w momencie przyjÅ›cia na Å›wiat – mówi agencji Newseria Innowacje dr hab. inż. Tomasz TrzciÅ„ski, adiunkt na Wydziale Elektroniki i Technik Informacyjnych na Politechnice Warszawskiej.
Tylko w Polsce miÄ™dzy 22. a 36. tygodniem ciąży co roku rodzi siÄ™ ok. 20 tys. dzieci. Na Å›wiecie, wedÅ‚ug różnych statystyk, 6–10 proc. ciąż koÅ„czy siÄ™ przedwczesnym porodem. Choć najtrudniejsza sytuacja panuje w Afryce i Azji, także w USA i krajach europejskich zbyt wczesny poród jest jednÄ… z gÅ‚ównych przyczyn Å›mierci noworodków. Choć wiÄ™kszość takich porodów można przewidzieć, zdiagnozowanie części z nich jest praktycznie niemożliwe. GrupÄ… szczególnie trudnÄ… do okreÅ›lenia ryzyka przedwczesnego porodu stanowiÄ… matki, które sÄ… w ciąży po raz pierwszy.
Systemy prognozowania, oparte na sztucznej inteligencji i sieciach neuronowych, mogÅ‚yby znacznie zmniejszyć skalÄ™ zbyt wczesnych porodów. Nad takim systemem pracujÄ… polscy naukowcy w ramach projektu sfinansowanego ze Å›rodków Rady Naukowej Politechniki Warszawskiej.
– W ramach projektu chcemy opracować metody oparte na sieciach neuronowych konwolucyjnych,, które na bazie zdjęć i filmów USG wykonywanych standardowo w ramach diagnostyki prenatalnej sÄ… wykorzystywane do oceny prawdopodobieÅ„stwa przedwczesnego porodu i ewentualnego przygotowania matki wraz z dzieckiem do takiej sytuacji – tÅ‚umaczy dr hab. inż. Tomasz TrzciÅ„ski.
Medycyna coraz częściej wykorzystuje sieci neuronowe i sztucznÄ… inteligencjÄ™ do diagnostyki i predykcji części chorób. Nowoczesne technologie pozwalajÄ… przewidzieć choroby nowotworowe, prawdopodobieÅ„stwo zaburzeÅ„ neurologicznych, a automatyczna interpretacja elektrokardiograficzna jest już stosowana do diagnozowania zawaÅ‚u mięśnia sercowego i opracowywania leków. Wszystko wskazuje na to, że sieci neuronowe mogÄ… pomóc również w prowadzeniu ciąży. Gdyby lekarze byli w stanie wykorzystać dane i sztucznÄ… inteligencjÄ™ do przewidywania, które kobiety w ciąży mogÄ… być zagrożone, do wielu z przedwczesnych porodów można by siÄ™ lepiej przygotować.
– Mamy do dyspozycji zbiory danych pozwalajÄ…ce na zidentyfikowanie powiÄ…zaÅ„ miÄ™dzy markerami, czyli miÄ™dzy takimi wskazówkami, które widoczne sÄ… na samych zdjÄ™ciach USG, a rezultatem ciąży, czyli tym, że zostaÅ‚a ona rzeczywiÅ›cie przedwczeÅ›nie zakoÅ„czona. W zwiÄ…zku z tym jesteÅ›my w stanie wytrenować sieć neuronowÄ…, która biorÄ…c na wejÅ›ciu zestaw zdjęć, ocenia, jak duże jest prawdopodobieÅ„stwo, że ciąża zostanie przedwczeÅ›nie rozwiÄ…zana – przekonuje ekspert.
Techniki gÅ‚Ä™bokiego uczenia siÄ™ wymagajÄ… mniej inżynierii danych i zapewniajÄ… dokÅ‚adniejsze przewidywanie podczas pracy z ich dużymi iloÅ›ciami. UdowodniÅ‚y to już badania prowadzone przy chorobach onkologicznych i kardiologicznych. JeÅ›li projekt polskich naukowców siÄ™ powiedzie, to w 2021 roku mógÅ‚by powstać serwis dla lekarzy i przyszÅ‚ych mam, który pozwoliÅ‚by okreÅ›lić ryzyko przedwczesnego porodu.
– Mamy zebrane już dane z różnych źródeÅ‚, wraz z odpowiednimi adnotacjami na temat uzyskanych rezultatów. Czekamy w części tych danych na powodzenie w samym donoszeniu ciąży, żeby uzyskać finalnÄ… informacjÄ™, czy byÅ‚a ona przedwczesna. W planach mamy opublikowanie dotychczasowych rezultatów na przeÅ‚omie wiosny i lata, a później przejdziemy do implementacji serwisu dla szerszej populacji – zapowiada dr hab. inż. Tomasz TrzciÅ„ski.