Проблемы со сном, апноэ во сне и нарколепсия относятся к ряду нарушений сна, от которых страдают тысячи датчан. Кроме того, по оценкам, апноэ во сне не диагностируется у 200000 датчан.
В новом исследовании исследователи из отдела компьютерных наук Копенгагенского университета в сотрудничестве с Датским центром медицины сна в датской больнице Rigshospitalet разработали алгоритм искусственного интеллекта, который может улучшить диагностику, лечение и наше общее понимание нарушений сна.
"Алгоритм необычайно точен. Мы выполнили различные тесты, в которых его эффективность была равна показателям лучших врачей в этой области во всем мире," утверждает Матиас Перслев, доктор философии.D. на факультете компьютерных наук и ведущий автор исследования, недавно опубликованного в журнале npj Digital Medicine.
Может поддерживать врачей в их лечении
Сегодняшние обследования на нарушение сна обычно начинаются с поступления в клинику сна. Здесь отслеживают ночной сон человека с помощью различных измерительных приборов. Затем специалист по нарушениям сна просматривает результаты измерений в течение 7-8 часов после ночного сна пациента.
Врач вручную делит эти 7-8 часов сна на 30-секундные интервалы, каждый из которых должен быть разделен на разные фазы сна, такие как быстрый сон (быстрое движение глаз), легкий сон, глубокий сон и т. Д. Это трудоемкая работа, которую алгоритм может выполнить за секунды.
"Этот проект позволил нам доказать, что эти измерения могут быть очень безопасно выполнены с использованием машинного обучения, что имеет большое значение. Сэкономив много часов работы, можно эффективно обследовать и диагностировать гораздо больше пациентов," объясняет Пол Дженнум, профессор нейрофизиологии и глава Датского центра медицины сна.
Только в столичном регионе Дании ежегодно проводится более 4000 полисомнографических тестов, известных как PSG или исследования сна, у пациентов с апноэ во сне и более сложными нарушениями сна. Требуется 1.5-3 часа, чтобы врач проанализировал результаты ПСГ. Таким образом, только в столичном регионе Дании можно высвободить от 6000 до 12000 медицинских часов с помощью нового алгоритма.
Алгоритм работает в клиниках сна и группах пациентов
Собрав данные из различных источников, исследователи, стоящие за алгоритмом, смогли обеспечить оптимальную функциональность. Всего было собрано 20000 ночей сна из США и множества европейских стран, которые использовались для обучения алгоритма.
"Мы собрали данные о сне со всех континентов, в клиниках сна и по группам пациентов. Тот факт, что алгоритм хорошо работает в таких разнообразных условиях, – это прорыв," объясняют Матиас Перслев и Кристиан Игель, которые руководили проектом в области информатики, добавляя:
"Достижение такого обобщения – одна из важнейших задач анализа медицинских данных."
Они надеются, что алгоритм поможет врачам и исследователям во всем мире больше узнавать о нарушениях сна в будущем. Программное обеспечение для анализа сна свободно доступно во время сна.ай.ку.dk и может использоваться кем угодно и где угодно, в том числе в местах, где нет клиники сна за углом.
"Для этого алгоритма требуется всего несколько измерений, выполненных обычными клиническими приборами. Таким образом, использование этого программного обеспечения может быть особенно актуально в развивающихся странах, где у человека может не быть доступа к новейшему оборудованию или эксперту," говорит Матиас Перслев.
В настоящее время исследователи работают с датскими врачами, чтобы получить одобрение программного обеспечения и алгоритма для клинического использования.