Hayati Tehlike Arz Eden Akciğer Sorunlarını Daha Hızlı Tespit Edebilen Yapay Zekâ

Akciğer sönmesi durumunda suda boğuluyormuş gibi hissedilebilir. Pnömotoraks (doktorların adlandırdığı şekilde) akciğerdeki yırtılmalardan kaynaklanır. Bu yırtılmalar, akciğer ve göğüs duvarı arasındaki boşluğa hava sızdırarak akciğeri aşırı bir harici basınca maruz bırakan hava cepleri oluşturur. Cepler büyüdükçe hasta içine daha fazla hava çeker ve nefes almak git gide daha da zorlaşmaya başlar.

Her yıl yaklaşık 74.000 Amerikalıda pnömotoraks görülüyor. Neyse ki bu, erken tespit edildiğinde kolaylıkla tedavi edilebilen bir rahatsızlık konumunda. Doktorlar hava ceplerine bir iğne veya tüp yerleştirerek bu basıncı hızlı bir şekilde azaltabiliyorlar.

Ancak solunum sorunlarına neyin sebep olduğundan emin olmadıkları takdirde pnömotoraksı tedavi edemezler; çünkü nefes alamama hissi, doktorların çok farklı şekillerde tedavi ettiği zatürre, kalp sorunu ve hatta panik atak gibi alternatif rahatsızlıklardan kaynaklanıyor olabilir. Bu nedenle doktorlar rutin olarak akciğer sönmesi sorunundan şüphelenilen hastaların röntgen çektirmesini ister. Ne yazık ki çoğu hastanede radyoloğun bir röntgeni okuması iki ila sekiz saat sürebiliyor ve pnömotoraks büyüdükçe bu hayati tehlike arz eden bir sorun hâline geliyor. GE Sağlık Röntgen Bölümü Başkanı ve CEO’su Jie Xue: “Bu, durumu gerçekten kritik olan hastalar için yanıt dönüş süresinde gecikmeye yol açıyor ve dolayısıyla ciddi bir sorun hâline gelebiliyor. Mevcut durumda, taramaların %62’si ‘STAT’ olarak ya da acil okuma için işaretleniyor, ancak bunların hepsi kritik vakalar değil.”

Kaliforniya, San Francisco Üniversitesi’nin Zuckerberg San Francisco Genel Hastanesi ve Travma Merkezi cerrahı Dr. Rachael Callcut, tüm bu belirsizliğin pnömotoraksı, röntgen okuyabilen yapay zekâ için mükemmel bir test konusu yaptığına inanıyor. Callcut, konuyla ilgili: “Teşhisin zamanlaması önem arz ediyor. Ne kadar uzun süre belirsizlikte kalırsak hastanın riski o kadar artıyor. Yapay zekâ erken tespit uyarı sistemi, ilgili bakımı daha erken sunmamıza olanak tanıyor.” diyor.Callcut, GE Sağlık ile birlikte çalışarak mobil bir röntgen cihazı ile tümleşik algoritmalar grubundan oluşan Critical Care Suite’in (Kritik Bakım Paketi’nin) geliştirilmesine yardımcı oldu. Geçen hafta FDA, yapay zekânın kullanımını onayladı. Bu, doktorların pilot testlerde yazılımı kullanmaya başlayabileceği anlamına geliyor. Kritik Bakım Paketi’ni, önümüzdeki yılın başlarından itibaren hastanelerde daha yaygın olarak görebileceğiz. GE Sağlık Mobil Radyoloji ve yapay Zekâ Genel Müdürü Katelyn Nye: “Mühendislik açısından gerçekten heyecan verici bu gelişme ile teknisyenlerin ve radyologların işlerini daha verimli yapmalarına yardımcı olacak önemli bir kilometre taşını geçtik.”

Radyologlar tek seferde bir röntgen görüntüsünü dikkatlice inceleyebiliyorken yapay zekâ, dakikalar içinde yüzlerce görüntüyü incelemeye yardımcı olarak şüpheli görünen herhangi bir şeye dikkat çekebiliyor. Kritik Bakım Paketi’nde ise ekip, sağlıklı ve pnömotoraks sorunu olan akciğerlere ait anonimleştirilmiş binlerce röntgen görüntüsünü yükleyerek algoritmayı eğitti ve yazılıma, ilgili sorunun belirtilerini tespit etmeyi öğretti. Bu süreç tıpkı bir çocuğa okumayı öğretmek gibi. Bir “kediyi” işaret edip “kedi” kelimesini yeterince söylerseniz bir çocuğa “kedi” kelimesini öğretebilirsiniz.

Röntgen taramalarına yönelik çok çeşitli seçenek imkânları sunabilmek amacıyla, algoritmayı eğitmek için kullanılan görüntüler San Francisco; Toronto; Bethlehem, Pennsylvania ve New Delhi’deki hastanelerden alındı. Örneğin Hindistan’daki röntgenler, çoğu zaman hasta kolunun taramada görülebileceği şekilde daha uzaktan çekiliyor. Algoritma ise bu ekstra bitleri yok sayarak akciğerlere odaklanmayı öğrendi.

Algoritmaların FDA standartlarına uygun olmasını sağlamak için bir çalışma gerçekleştiren GE, bu çalışmada kurul onaylı iki radyoloğa 800 tarama inceletti. Radyologlar röntgenin pnömotoraksa işaret edip etmediğini, ediyorsa büyük veya küçük olup olmadığını belirlediler. Sonrasında aynı taramaları Kritik Bakım Paketi’nden geçirdiler. Çalışmada, matematiksel bir modelin tahminlerde ne kadar iyi olabileceğini gösteren AUC (eğri altındaki alan) ölçü birimi kullanıldı; ve çalışma, algoritmanın 0,99’luk bir AUC ile büyük pnömotoraksı ve 0,94’lük bir AUC ile küçük pnömotoraksı tespit edebildiğini gösterdi. GE Sağlık başkanı ve CEO’su Kieran Murphy, “Dünyanın en eski tıbbi görüntüleme şekli olan röntgen artık daha da gelişti ve çok yakında, sunduğumuz diğer ürün ve hizmetler de bu gelişime ayak uydurmuş olacak” diyor.

Kritik Bakım Paketi, GE Sağlık‘ın Optima XR240amx mobil röntgen makinesinde kullanılabilir olacak; bu da demek oluyor ki teknisyenlerin hasta başında çektikleri röntgenler yapay zeka kullanarak alabilecek. Makine, görüntüyü saniyeler içinde işleyebilme ve taramanın şüpheli görünmesi hâlinde doktorlara hızlıca uyarı verme kapasitesine sahip. Böylece, radyologlar taramayı yakından inceleyerek bir teşhiste bulunabilecek.

Kritik Bakım Paketi ayrıca, teknisyenlerin bir görüntüyü radyoloğa göndermeden önce kalite kontrol uygulamak için harcadığı zamanı azaltmak amacıyla üç ek algoritma ile birlikte sunuluyor.

Bir algoritma bir taramayı otomatik olarak döndürerek doğru konuma getiriyor. Diğer algoritma teknisyenin doğru protokollerin (örneğin abdomen yerine göğüs) kullanmasını sağlıyor. Üçüncü algoritma ise röntgende akciğer alanına ait hiçbir kısmın kesilme uğramamasını temin eder. Nye, “Teknisyenlerin gerekli olması hâlinde başka bir görüntü alabilmesi veya gerekli olması halinde görüntüyü derhâl tekrar işleyebilmesi için bu hataları hasta başında yakalamak istiyoruz.” diyor.

Gelecekte Kritik Bakım Paketi, başka akciğer sorunlarını da saptayan daha fazla algoritmayı içerecek bir konuma gelecek. Doktorlar akciğer sorunlarını ne kadar hızlı teşhis ederse, insanların yaşamlarını o kadar hızlı kurtarabilirler. Kritik Bakım Paketi’nin geliştirilmesinde rol oynayan ek iş ortakları arasında Pennsylvania’daki St. Luke Üniversitesi Sağlık Ağı, Toronto’daki Humber River Hastanesi ve Hindistan’daki Mahajan Görüntüleme Merkezi’nin Görüntüleme, Nörobilim ve Genom Bilimi Gelişmiş Araştırma Enstitüsü yer alıyor.