Η τεχνητή νοημοσύνη της Google μετατρέπει τα smartwatches σε αυτόνομα «ραντάρ» υπέρτασης

Η υψηλή αρτηριακή πίεση χαρακτηρίζεται διαχρονικά από τους ιατρικούς φορείς ως ένας «σιωπηλός εχθρός» της ανθρώπινης υγείας. Εμφανίζοντας σπάνια σαφή προειδοποιητικά συμπτώματα, παραμένει συχνά αδιάγνωστη μέχρι την εκδήλωση σοβαρότερων καρδιαγγειακών επεισοδίων. Μια νέα πρωτοποριακή επιστημονική μελέτη, η οποία δημοσιεύθηκε στο διεθνούς κύρους επιστημονικό περιοδικό Nature, ανοίγει έναν εντελώς νέο δρόμο στην προληπτική ιατρική, μετατρέποντας τα κοινά smartwatches του εμπορίου σε αθόρυβα συστήματα προσυμπτωματικού ελέγχου.

Τέλος στην ανάγκη βαθμονόμησης χάρη στην τεχνητή νοημοσύνη

Μέχρι σήμερα, τα έξυπνα ρολόγια που ενσωμάτωναν λειτουργίες εκτίμησης της πίεσης αντιμετώπιζαν ένα σημαντικό εμπόδιο: απαιτούσαν συνεχή βαθμονόμηση (calibration) με συμβατικό ιατρικό πιεσόμετρο μπράτσου. Η νέα έρευνα, με επικεφαλής τους επιστήμονες Πάολο Ντι Ακίλε και Μινγκ-Ζερ Πο από τη Google Research σε συνεργασία με το Beth Israel Deaconess Medical Center του Πανεπιστημίου Χάρβαρντ, ανατρέπει αυτή την αναγκαιότητα.

Η ερευνητική ομάδα ανέπτυξε έναν εξειδικευμένο αλγόριθμο μηχανικής μάθησης, ο οποίος επιτρέπει σε ένα συμβατικό Google smartwatch να αξιολογεί αυτόνομα την πιθανότητα ύπαρξης υπέρτασης. Το σύστημα αξιοποιεί τον οπτικό αισθητήρα φωτοπληθυσμογραφίας (PPG) –που συναντάται ευρέως σε συσκευές όπως τα Google Pixel Watches, Apple Watches και Samsung Galaxy Watches– για να καταγράφει μικροδιακυμάνσεις στον όγκο του αίματος ανά παλμό. Τα δεδομένα αυτά συνδυάζονται έξυπνα με τις ενδείξεις του επιταχυνσιομέτρου, το οποίο συλλαμβάνει τις μηχανικές δονήσεις του σώματος, καθώς και με το ύψος του χρήστη.

Υψηλότερη ακρίβεια από τις μετρήσεις στο ιατρείο

Η κλινική αξιολόγηση πραγματοποιήθηκε σε 196 εθελοντές σε πραγματικές συνθήκες καθημερινής διαβίωσης επί επτά ημέρες, με τα ευρήματα να συγκρίνονται άμεσα με το 24ωρο Holter πίεσης, το οποίο αποτελεί το παγκόσμιο πρότυπο αναφοράς. Τα αποτελέσματα εξέπληξαν θετικά την ερευνητική κοινότητα, καθώς η τεχνολογία της Google πέτυχε ευαισθησία 65,8% στον εντοπισμό πραγματικών περιστατικών υπέρτασης, ξεπερνώντας την τυπική μέτρηση με πιεσόμετρο στο ιατρείο, η οποία κατέγραψε ευαισθησία 55,3%.

Η υπεροχή της φορητής τεχνολογίας εστιάζεται στη συνεχή παρακολούθηση. Σε αντίθεση με τη στιγμιαία μέτρηση στον χώρο ενός ιατρείου, όπου η πίεση μπορεί να εμφανίζεται τεχνητά αυξημένη λόγω του άγχους της επίσκεψης (φαινόμενο «λευκής μπλούζας»), το smartwatch παρακολουθεί τις φυσιολογικές μεταβολές στο φυσικό περιβάλλον του ατόμου καθ’ όλη τη διάρκεια της ημέρας.

Ένα ισχυρό εργαλείο μαζικού προσυμπτωματικού ελέγχου

Οι ερευνητές καθιστούν σαφές ότι η νέα αυτή τεχνολογική λύση δεν αποσκοπεί στην αντικατάσταση των ιατρικών διαγνώσεων ή των κλινικών μετρήσεων. Αντίθετα, λειτουργεί ως ένα προηγμένο εργαλείο μαζικού προσυμπτωματικού ελέγχου (screening). Σε περιπτώσεις όπου ο αλγόριθμος ανιχνεύσει σταθερά αυξημένο κίνδυνο σε βάθος ημερών, αποστέλλει ειδοποίηση προτρέποντας τον χρήστη να απευθυνθεί σε καρδιολόγο.

Για την ανάπτυξη του αξιόπιστου αυτού αλγορίθμου, η Google εκπαίδευσε το μοντέλο σε πάνω από 492.000 ώρες παθητικών καταγραφών από 2.109 άτομα. Μέσω τεχνικών αυτοεποπτευόμενης μάθησης, η τεχνητή νοημοσύνη κατάφερε να αποκωδικοποιήσει σύνθετα μοτίβα της αγγειακής λειτουργίας, ανοίγοντας τον δρόμο για έγκαιρη διάγνωση και πρόληψη εγκεφαλικών και καρδιαγγειακών νοσημάτων σε εκατομμύρια πολίτες παγκοσμίως.