211service.com
Sztuczna inteligencja oferuje lepszy sposób diagnozowania malarii
Mimo wszystkich naszych wysiłków zmierzających do kontrolowania malarii, diagnozowanie jej w wielu częściach świata wciąż wymaga policzenia pasożytów malarii pod mikroskopem na szkiełku posmarowanym krwią. Teraz program sztucznej inteligencji może robić to bardziej niezawodnie niż większość ludzi.
Ta sztuczna inteligencja znajduje się w automatycznym mikroskopie zwanym Autoscope, który jest w 90 procentach dokładny i specyficzny w wykrywaniu pasożytów malarii. Charles Delahunt i współpracownicy z Intellectual Ventures Laboratory — ramienia badawczego firmy licencjonującej patenty, należącej do firmy Nathan Myhrvold, Intellectual Ventures w Seattle — zbudowali system przy wsparciu Billa i Melindy Gatesów za pośrednictwem Global Good Fund. Autoscope był testowany w terenie w Jednostka badawcza Shoklo Malaria na granicy Tajlandia-Myanmar w okresie malarii w grudniu 2014 i styczniu 2015 wyniki zostały opublikowane w grudniu.
Autoscope, wysokie na 15 cali, gładkie białe pudełko o szerokości 7 cali, zawierające mikroskop z dołączonym laptopem z algorytmem oprogramowania, wykorzystuje głębokie uczenie do analizy obrazów mikroskopowych. Oprogramowanie do głębokiego uczenia wykorzystuje sztuczne sieci neuronowe naśladujące mózg, aby umożliwić komputerom rozpoznawanie abstrakcyjnych wzorców. Zespół Delahunta przeszkolił oprogramowanie na 120 slajdach z kolekcji z całego świata, zarówno z malarią, jak i bez niej. Oprogramowanie wykorzystuje cechy wizualne, takie jak kształt, kolor i tekstura, aby obliczyć prawdopodobieństwo, że dany obiekt jest pasożytem malarii. Podczas testów terenowych w Tajlandii sklasyfikowano 170 próbek.
„Może mieć szerokie zastosowanie, nie tylko w badaniach i monitorowaniu oporności na leki przeciwmalaryczne, ale także w praktyce klinicznej”, mówi Mehul Dhorda, szef Regionalnego Centrum Azji w Światowej Sieci Oporności Przeciwmalarycznej. Dhorda współpracuje z Intellectual Ventures przy niektórych bieżących próbach Autoscope, ale nie był autorem badań.
Autoscope wykorzystuje oprogramowanie do głębokiego uczenia się, aby określić ilościowo pasożyty malarii w próbce.
W 2015 roku malaria dotknęła 214 milionów ludzi i zabiła około 438 000 osób. Na całym świecie wydajemy około 2,7 miliarda dolarów rocznie na zwalczanie i kontrolowanie malarii.
Obecna diagnostyka malarii opiera się na dwóch podejściach: mikroskopii i szybkich testach diagnostycznych. Szybkie testy diagnostyczne to przenośne karty, które wyświetlają paski w obecności malarii, podobnie jak domowe testy ciążowe. Są niedrogie, ale nawet niewielki koszt może być zaporowy. W przeciwieństwie do tego, gdy klinika dysponuje mikroskopem i kilkoma szkiełkami podstawowymi, można je ponownie używać w nieskończoność bez dodatkowych kosztów.
Kolejną wadą szybkich testów diagnostycznych jest to, że nie określają ilościowo malarii. Wykrywają tylko jego obecność lub brak, więc nie są idealne w przypadku lekoopornej lub ciężkiej malarii. Jeśli masz poważnie chore dziecko z ciężką malarią, ważne jest, aby kontrolować gęstość pasożytów. Co sześć godzin, które chcesz zobaczyć, spada? Czy moje leczenie przynosi efekty? mówi Albert Kilian , ekspert ds. zdrowia publicznego i malarii w firmie konsultingowej Tropical Health. A w takich przypadkach [szybkie testy diagnostyczne] nie działają, więc musisz policzyć [pasożyty].
Mikroskopia używana obecnie do oceny ilościowej pasożytów wymaga dobrze wyszkolonych mikroskopijnych, a wiele obszarów podatnych na malarię nie ma wystarczającej ich ilości lub zasobów, aby wyszkolić nowych. Natomiast każdy może skorzystać z Autoscope. Nie jesteśmy tak dobrzy jak najlepsi ludzie, ale z pewnością jesteśmy lepsi niż większość mikroskopijnych w tej dziedzinie, zgodnie ze standardami Światowej Organizacji Zdrowia, mówi Delahunt.
Istnieją przeszkody do pokonania, zanim Autoscope będzie mógł być używany tam, gdzie jest najbardziej potrzebny. Urządzenie wymaga prądu, więc jest bezużyteczne w obszarach, w których brakuje odpowiedniej mocy.
A potem jest kwestia kosztów. Intellectual Ventures Laboratory poszukuje obecnie partnera handlowego, który pomoże obniżyć koszt Autoscope z 1500 do 4000 dolarów. Planuje również spędzić 2016 rok na testowaniu Autoscope w większej liczbie prób terenowych w Peru i Azji Południowo-Wschodniej, w tym na niektórych testach na lekooporne przypadki malarii.