"מכרה זהב": מודל AI חוזה מעל 130 מחלות בעזרת בדיקות שינה

כתב העת Nature Medicine פרסם את הופעת הבכורה של SleepFM, מודל בינה מלאכותית מאוניברסיטת סטנפורד שניתח כמעט 600 אלף שעות של נתוני בדיקות שינה של יותר מ-65 אלף אנשים. בדיקות שינה, או פוליסומנוגרפיה, מתעדות גלי מוח, פעילות לב, נשימה, מתח שרירים, רמות חמצן בדם וסיגנלים של תנועות עיניים ורגליים - נתונים שהפרופ' ג'יימס זואו כינה "מכרה זהב בלתי מנוצל מנקודת מבט של בינה מלאכותית". לדבריו, "SleepFM למעשה למד את שפת השינה", כך לפי Newsmax.

"הערכות שינה הן סוג של פיזיולוגיה כללית שאנו חוקרים במשך שמונה שעות בנבדק שנמצא בניטור מוחלט. זהו מידע עשיר מאוד", אמר ד"ר עמנואל מיניו, מנהל המרכז למדעי השינה ורפואה של סטנפורד, לפי The Hindu. על ידי שילוב של אלקטרואנצפלוגרפיה (EEG), אלקטרוקרדיוגרפיה (ECG), אלקטרומיוגרפיה (EMG), דופק ומדידות זרימת אוויר במודל בסיס אחד, הצוות איפשר ל-SleepFM לתעד אינטראקציות עדינות בין איברים בזמן מנוחה. "ה-AI גילה שכאשר האותות אינם מסונכרנים, למשל כאשר המוח ישן אך הלב ער, קיים סיכון גבוה למחלות", אמר מיניו. 

בהסתמך על נתוני מעקב של עד 25 שנה, המערכת ביצעה הערכות לסבירות ליותר מ-130 מחלות ומצבים בריאותיים. היא הגיעה למדדי C-Index (מדד המשמש למדידת יכולת הניבוי של מערכות AI, תוצאה מעל 0.7 נחשבת לטובה) של 0.85 למחלת אלצהיימר, 0.84 לתמותה מכל הסיבות, 0.83 לאי ספיקת לב, 0.81 לשבץ מוחי ו-0.80 לאי ספיקת לב, בעוד הציונים לסרטן, סיבוכי הריון, מחלות לב וכלי דם והפרעות נפשיות נותרו גם הם מעל 0.8.

אותו מודל יצר אמת מידה דמוגרפית לחיזוי מוות ונשאר תחרותי אל מול מאגרי נתונים חיצוניים עבור שבץ מוחי ותמותה קרדיווסקולרית. לפני שעסק באבחונים לטווח ארוך, SleepFM נועד לאבחנות בנושאי שינה, והגיע לציונים ממוצעים של 0.70 עד 0.78 לסיווג שלבי שינה ו-87 אחוז דיוק בזיהוי דום נשימה בשלושה מחקרים גדולים.

ביצועיו השתפרו עם הגידול בכמות נתוני האימון ונשארו חזקים גם כאשר מאגר נתונים מרכזי אחד הושמט, עם מדדי התאמה של 0.81 לשבץ מוחי, 0.83 לאי ספיקת לב ו-0.86 לתמותה ממחלות לב וכלי דם.

החוקרים ציינו כי שינה מופרעת קודמת לעיתים קרובות למחלות פסיכיאטריות, נוירודגנרטיביות ובעיות כלי דם, מה שהופך את הניטור השיטתי במהלך הלילה לחלון יציב לצפייה באינטראקציה בין האיברים, שצילומי מצב במהלך היום אינם יכולים להתחרות בו. הם גם הודו במגבלות: "המודל אינו מסביר את תחזיותיו בשפה אנושית ודורש טכניקות פרשנות כדי לזהות דפוסים רלוונטיים". בעתיד ייעשה מאמץ להבהיר את הרמזים הסמויים הללו לרופאים ולמטופלים.