Robot zdiagnozuje padaczkę. Niezwykły wynalazek Polaków

Ictal to pierwszy na świecie robot, który w oparciu o uczenie maszynowe, jest w stanie prawidłowo zdiagnozować padaczkę. Mamy się czym pochwalić, bo stworzyli go Polacy.

Padaczka (epilepsja) jest jednym z najczęstszych zaburzeń neurologicznych, na które na świecie cierpi ok. 65 mln osób. Mimo usilnych starań, nadal nie wiadomo, jaka jest przyczyna padaczki (w niektórych przypadkach genetyka) oraz jak można jej zapobiegać.

U chorych na padaczkę dochodzi do nieprawidłowej aktywności elektrycznej mózgu. Wbrew powszechnej opinii, napadom padaczkowym nie zawsze towarzyszą niekontrolowane ruchy lub drgawki. Możliwe są omamy węchowe lub słuchowe, nieruchome spojrzenie, a nawet mimowolne powtarzające się gesty. Cechą charakterystyczną epilepsji jest to, że napady się powtarzają.

W 75% przypadków, początek choroby zaczyna się przed 19. rokiem życia, nierzadko już w pierwszych 12 miesiącach od narodzin. Czasami jednak napady padaczkowe są błędnie interpretowane, bo niektóre małe dzieci mają ataki nazywane drgawkami gorączkowymi – zwykle ustępują ok. 5. lub 6. roku życia. Prawidłowa diagnostyka jest jednak kluczowa, dlatego wszelkie rozwiązania ją usprawniające są na wagę złota.

W Polsce powstał pierwszy na świecie robot, który w innowacyjny sposób diagnozuje i wskazuje lekarzom metody leczenia padaczki, przyczyniając się do postępów w terapii nawet w najtrudniejszych przypadkach tej choroby.

Pierwszy robot do wykrywania padaczki

Robot Ictal to moduł cybernetyczny rozwijany od 2011 r., który bazuje na uczeniu maszynowym. Inicjatorem i pomysłodawcą projektu jest dr n. med. Piotr Zwoliński. Za programowanie i wdrażanie systemu odpowiedzialny jest z kolei cybernetyk płk dr inż. Mariusz Chmielewski.

Dr Piotr Zwoliński z Centrum Terapii Padaczki Neurosphera, w którym robot jest wykorzystywany i rozwijany, mówi:

Zastępowanie medycyny analogowej przez cyfrowe rozwiązania jest nieuniknione. Potwierdzają to zarówno liczne opracowania naukowe, jak i doświadczenia lekarzy i pacjentów: usługi cyfrowe są zazwyczaj szybsze, lepsze, tańsze i łatwiej dostępne. Stały kontakt z pacjentami podczas blisko 30-letniej praktyki lekarskiej utwierdza mnie w przekonaniu, że cybermedycyna to przyszłość. Dlatego postanowiłem zainicjować powstanie technologii, której celem jest poprawa skuteczności leczenia i wspieranie lekarzy w prowadzeniu osób chorujących na padaczkę.

Dr Zwoliński jest jednym z pionierów badań nad padaczką. Opisał kilkadziesiąt sklasyfikowanych przez Międzynarodową Ligę Przeciwpadaczkową typów padaczkowych, a każdy z nich scharakteryzował zestawem ok. 100 unikalnych cech. Ponadto wprowadził do systemu leki stosowane w terapii padaczki – obecnie to ponad 30 typów substancji czynnych przepisywanych przez lekarzy w Polsce i za granicą.

Robot Ictal jest mózgiem chmurowej platformy Neuroterminal – razem tworzą unikatowy na skalę światową system.

Dr Zwoliński dodaje:

Technologia ta dzięki opisaniu każdego pacjenta w formie wektora, czyli ciągu cyfr w określonym układzie, daje możliwość przedstawienia zjawisk medycznych i tych związanych z historią choroby pacjenta w zrozumiały przez maszyny sposób. Odbywa się to podczas spotkania z lekarzem Neurosphery, który przeprowadza z pacjentem specjalny wywiad – tzw. ankietę Zero. Składa się ona z 5 obszarów tematycznych i 96 pytań. W trakcie tego procesu Neuroterminal zdobywa informacje między innymi o przebiegu choroby, stosowanych lekach, aktualnym stanie psychofizycznym czy chorobach współistniejących u pacjenta.

Dane pacjentów, zamienione na wektory, zostają porównane przez system z opisanymi w literaturze medycznej przypadkami epilepsji. Lekarz dostaje propozycję diagnozy konkretnego typu padaczki oraz rekomendację najlepszej terapii.

System funkcjonuje od ponad roku, a w jego bazie jest już ponad 2600 pacjentów. Aktualnie trwają prace nad dalszym rozwojem systemu. Do tej pory robot Ictal był uczony głównie na bazie algorytmów statystycznych i silników regułowych, ale jeszcze w tym roku zacznie korzystać z dwuwarstwowej sieci neuronalnej.