Умные часы и кольца могут выйти за рамки простого отслеживания физической активности и качества сна, чтобы играть важную роль в превентивной медицине. Это основная идея проекта Viva Bem: Искусственный интеллект для здоровья и благополучия, нового Центра прикладных исследований (CPA), созданного в сотрудничестве FAPESP, Университета штата Кампинас (Unicamp) и Samsung.
Анализ данных носимых устройств
Эта инициатива направлена на разработку систем искусственного интеллекта, способных анализировать данные, собираемые носимыми устройствами, для выявления ранних признаков заболеваний еще до появления первых симптомов. Среди состояний, которые планируется отслеживать, — болезнь Паркинсона, сердечно-сосудистые проблемы, нарушения сна и изменения, связанные со старением.
Современные смарт-часы и смарт-кольца уже оснащены датчиками, фиксирующими такие параметры, как частота сердечных сокращений, артериальное давление, температура тела, электропроводность кожи, состав тела и паттерны движения. Предлагается использовать алгоритмы ИИ для обработки этих данных и определения тонких закономерностей, которые могут служить объективными индикаторами различных проблем со здоровьем.
Обнаружение до появления симптомов
По словам Андерсона Роша, профессора Института вычислений Unicamp и координатора Viva Bem, предыдущие исследования уже продемонстрировали потенциал такого подхода. Он отметил, что ранее было установлено, что тревожность и стресс вызывают изменения в электропроводности кожи, которые можно зафиксировать с помощью умных часов.
В случае болезни Паркинсона ожидается, что ИИ сможет обнаружить изменения в походке, треморах и паттернах сна за годы до клинического диагноза. Что касается сердечно-сосудистых заболеваний, цель состоит в том, чтобы превратить устройства в непрерывный кардиомонитор, способный выявлять аритмии, колебания артериального давления и признаки риска инфаркта или инсульта на основе изменений сердечного ритма.
Технология также будет применяться для идентификации нарушений сна, связанных с нейродегенеративными заболеваниями, и для наблюдения за пожилыми людьми, позволяя заранее заметить потерю силы и подвижности для принятия профилактических мер против падений.
Повышение надежности диагностики
Чтобы сделать диагностику более достоверной, исследователи намерены создать модели, которые будут учитывать индивидуальные особенности каждого человека, а не полагаться исключительно на средние показатели популяции. Другим приоритетом является обеспечение объяснимости решений ИИ, чтобы система могла обосновать причины, по которым она указывает на определенный риск. Роша подчеркнул, что это крайне важно для того, чтобы врач доверял рекомендациям ИИ и принимал безопасные клинические решения.
Также планируется создание алгоритмов, которые будут работать непосредственно на самих умных часах и кольцах, обеспечивая обработку данных в режиме реального времени. По мнению исследователя, эти системы должны будут постоянно обучаться на основе сигналов, получаемых от датчиков, снижая зависимость от ручной классификации.
Одним из преимуществ использования таких устройств является возможность следить за пользователем в повседневной жизни. Вместо того чтобы зависеть от обследований во время случайных визитов к врачу, исследователи смогут наблюдать за тенденциями, возникающими с течением времени. Роша сравнил это с традиционной медициной, которая часто основана на эпизодических данных, полученных, например, во время ежегодного осмотра, утверждая, что ИИ позволяет мониторинг круглосуточно, семь дней в неделю.
Поскольку проект затрагивает высокочувствительную информацию, сбор данных будет зависеть от одобрения этических комитетов и добровольного участия пользователей, которые должны будут дать согласие на использование информации после получения подробных инструкций о исследовании.
Партнерство с Samsung
Разработка алгоритмов будет осуществляться при участии специалистов Unicamp и Samsung. Компания Samsung возьмет на себя задачу интеграции данных, полученных с датчиков в таких устройствах, как Galaxy Watch и Galaxy Ring, в платформу, используемую в центре исследований.
Координатор Viva Bem выразил обеспокоенность тем, что в рамках проекта необходимо предотвращать утечку этой информации, минимизируя риски, такие как дискриминация при приеме на работу или профессиональный ущерб из-за раскрытия медицинских данных.
Центр прикладных исследований был создан с первоначальным инвестированием в размере 20 миллионов реалов и знаменует собой новый этап сотрудничества между Unicamp и Samsung, которое началось около 15 лет назад. Отавиу Пенатти, директор по исследованиям и разработкам в области искусственного интеллекта Samsung в Бразилии, отметил, что это первый Центр прикладных исследований компании в стране, структурированный по данной модели партнерства между университетом, компанией и фондом поддержки исследований.
Модель финансирования также была отмечена FAPESP. Родольфо Жардим де Азеведо, генеральный координатор технологий и партнерств в инновациях фонда, сообщил, что такой формат позволяет проводить долгосрочные исследования с контрактами на пять лет, продлеваемыми еще на пять лет.
Помимо финансового вклада Samsung и поддержки FAPESP, центр привлечет более 70 исследователей из Unicamp, объединяя экспертов из областей, таких как информатика, физика, инженерия, физическая культура, медицина и Клиническая больница университета.
