Systém JOSEPH pomáhá s diagnostikou onemocnění srdce. Obtíže umí i předvídat

Telemedicína je v Česku na vzestupu, a to především díky mnoha výhodám, které přináší. Patří mezi ně například nižší náklady, zlepšení přístupu k zdravotní péči a rychlejší diagnostika. Jedním z úspěšných příkladů telemedicínské technologie je systém JOSEPH umožňující kvalitnější diagnostiku onemocnění srdce za pomoci umělé inteligence. Na tomto společensky významném projektu pracovali odborníci ze společnosti Medical Data Transfer s.r.o. (MDT) a z Ústavu přístrojové techniky AV ČR (ÚPT AV ČR). Technologická agentura ČR (TA ČR) je podpořila více než třinácti miliony korun v programu ministerstva průmyslu a obchodu TREND.

Zlepšení lékařské péče a snížení doby čekání v ordinaci může pacientům se srdečními diagnózami přinést novinka z oblasti telemedicíny – sledování funkcí a kondice jejich srdce pomocí mobilu. Získaná data pak vyhodnotí umělá inteligence, která může včas informovat lékaře o případném zhoršení zdravotního stavu, nebo ho dokonce i předpovědět. Její největší výhodou je, že umožňuje sledovat pacienta nepřetržitě, nepotřebuje spát, nikdy není unavená a vše si pamatuje.

Systém JOSEPH je vytvořený na on-line platformě, která přináší přesné, ekonomicky úsporné a uživatelsky přívětivé řešení pro automatickou analýzu EKG a předpovědi srdečních arytmií. Děje se tak na základě zpracování dat přijímaných pomocí telemedicínského systému pro široké spektrum pacientů.

„Vyvinutý online systém může velmi pozitivně ovlivnit prognózu pacienta, neboť zajišťuje včasnou diagnostiku jeho zdravotního stavu. Navržené řešení bezesporu přispěje k redukci délky léčby pacientů. Při porovnání s konvenční nemocniční léčbou to povede i k finančním úsporám,“ upozornil Petr Konvalinka, předseda TA ČR. „Další výhodou je omezení závislosti výsledku vyšetření na senzitivní znalosti daného operátora při posuzování EKG. Především u opakujících se takovýchto úkonů ho nahradí umělá inteligence,“ dodal.

Systém je navíc i dostatečně robustní pro spolehlivé zpracování značného množství dat. Ta v reálném čase analyzuje pro následné použití k vyhotovení závěrečné zprávy vyšetření, a to včetně všech potřebných statistik, navíc s minimálním zásahem uživatele (hodnotitele). JOSEPH přináší úsporu času jeho redukcí pouze na dobu nezbytně nutnou pro uzavření vyšetření. To vede i k navýšení množství vyšetření pacientů a k rozšíření nabídky služeb.

Systém tvoří dva základní bloky – serverová aplikace s webovým rozhraním a autonomní EKG řešič. Serverová aplikace přijímá EKG data z mobilních zařízení, jako jsou moderní nositelné EKG záznamníky, chytré hodinky nebo Applewatch či EKG signál, a ukládá je do zabezpečeného datového úložiště. EKG řešič tato data automaticky analyzuje, autonomně vyhodnocuje a ukládá k ověření.

Serverovou aplikaci vyvinula společnost MDT, EKG autonomní řešič pak ÚPT AV ČR.

„My jako hlavní řešitelé projektu jsme poskytli databázovou banku EKG záznamů s rozmanitým spektrem popsaných patologií pro sestavování tréninkové databáze pro strojové učení. Data pocházejí z našich záznamů a jsou systematicky rozdělena do osmi kategorií – fibrilace síní, AV blok, šum, síňové extrasystoly, komorové extrasystoly, sinusový rytmus, supraventrikulární tachykardie a komorová tachykardie,“ vysvětlila Veronika Bulková z MDT.

Specialisté z ÚPT AV ČR k tomu vyvinuli množinu technik pro hluboké učení, které jsou schopny samy nalézt podstatné rysy vyhledávaných vzorů uvedených lidských patologií (specifické chování EKG křivky).

Aplikace byla již na počátku projektu, v jeho průběhu i dokončení tvořena prospektivně. To znamená, že je předurčena pro dlouhodobou spolehlivost. Její nenahraditelnou vlastností je adaptabilnost pro různé EKG záznamníky/holtery, což se již úspěšně uplatňuje i v provozu telemedicínského centra MDT, které se neustále přizpůsobuje novým trendům v oblasti EKG monitorace.