Artificial Intelligence Can Change the future of Medical Diagnosis | Shinjini Kundu | TEDxPittsburgh

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nel 1895 un uomo fece una foto a portata di mano
questa immagine di mano era così sbalorditiva
che ha vinto un premio Nobel e che è cambiato
il mondo il suo nome Wilhelm Roentgen e
Vi presento la prima immagine medica
mai preso questo è il primo al mondo
a raggi x questo potrebbe non sembrare molto impressionante
a voi oggi ma al momento era
genio perché questa era la prima volta
potremmo guardare dentro il corpo umano
senza dover tagliare qualcuno aperto e
infatti l’imaging medico ha cambiato il
volto della medicina negli ultimi cento
anni dall’imaging di roentgen ancora
rappresenta uno dei più rapida crescita
fonti di dati medici lascia che ti chieda un
domanda quanti di voi hanno ottenuto un
mammografia a cat scan una risonanza magnetica
Vedo per una dimostrazione di mani, per favore
incredibile perché sembra quasi
tutti qui hanno beneficiato di cure mediche
tecnologia di imaging in qualche modo o
un altro
vedi che iniziamo a realizzare quell’imaging
a volte può rivelare una malattia anche
prima di sentirlo e per malattie come
il cancro prima abbiamo diagnosticato più
probabilmente sopravviverai per questo noi
ha iniziato a selezionare le persone che esibiscono no
segni o sintomi di pap test malattia
colonoscopie mammografiche tutti gli esempi di
test di screening che sono raccomandati a
tutti a certe età lo sappiamo
diagnosticare una malattia presto salva delle vite
riduce i costi di trattamento e
riduce il soum
purtroppo molta sofferenza paziente
sebbene la maggior parte delle malattie sia ancora diagnosticata
nelle fasi avanzate si vede il problema
con il rilevamento di queste malattie è presto
che quando si torna indietro l’orologio è visibile
la prova della malattia diventa più piccola e
più piccolo finché non svanisce prima del
occhio nudo così realisticamente come può farlo presto
rileviamo queste malattie c’è speranza
perché si scopre che c’è un
lato invisibile per l’imaging di piccoli cambiamenti
che i tuoi occhi non possono vedere ancora esistono e
nella mia ricerca ho dimostrato che questi
i modelli nascosti possono a volte essere decodificati
con l’aiuto di un computer e
a volte questi modelli contengono segreti
sull’imminenza della malattia che noi
non l’ho mai saputo, lascia che ti dia un esempio
l’artrosi è una di quelle malattie
che non possiamo rilevare fino al danno
è stato fatto in questa stanza più di uno
in dieci di noi si svilupperà l’artrosi
nel nostro ginocchio questa è la malattia in cui
il sottile cuscino di cartilagine tra
due ossa si disgregano causando l’osso
macinare dolorosamente sull’osso, oh, mi fa
rabbrividisco solo a pensarci ma oggi
i dottori non possono vedere l’osteoartrite fino a quando
dopo che il danno e il dolore alle ossa hanno
sviluppato ora per mostrarti una radiografia
quello mostra alcuni segni molto sottili di
danno all’osso quindi assicurati di vedere questo è
come potrebbe essere la tua radiografia
la prima volta che ti viene diagnosticata
osteoartrite, ma ci sono prove che
la malattia inizia molto tempo prima
dentro la cartilagine, quindi perché non possiamo
basta guardare la cartilagine per diagnosticare
la malattia quindi facciamo un viaggio di nuovo dentro
tempo e diamo un’occhiata a qualcuno
le immagini della cartilagine sono magnetiche
immagini di risonanza o risonanza magnetica
di cartilagine del ginocchio questi sono tutti sani
persone ogni scansione appartiene a un diverso
sottoponi i diversi colori qui
rappresentano i diversi ingredienti che
compongono la cartilagine e sappiamo che tre
anni dopo la linea uno di questi gruppi
riceverà una diagnosi di
artrosi ma l’altro gruppo non lo farà
e la domanda è quale gruppo è quale
vedi che il problema è che i nostri occhi
non riesco a rilevare
una differenza tra questi gruppi di
i pazienti persino gli esperti non possono dire cosa sia
sbagliato qui, quindi vuol dire che tre
anni prima che si sviluppi il danno alle ossa
non c’è niente da vedere nella cartilagine
o potremmo forse trovare prove di
malattia precoce che sfugge ad occhio nudo
con l’aiuto di un computer dieci anni
fa ho iniziato a studiare segnali di segnali
sono il modo in cui i computer capiscono
ed elaborare il mondo e volevo
insegnare a un computer a riconoscere i modelli
e le immagini mediche allo stesso modo
il tuo assistente personale Siria Alexa può
riconosci la tua voce oggi usando
qualcosa chiamato machine learning the
La premessa di base dietro l’apprendimento automatico è
per programmare un computer su cui imparare
proprio con l’esperienza, così come
funziona è che ci nutriamo delle immagini
e se quella persona va avanti
sviluppare l’artrosi tre anni dopo
la linea e il computer passano
le immagini per cercare di determinare se
c’è un modello che può
differenziare l’artrosi progredisce
da persone sane nella mia ricerca I
sviluppato una tecnica chiamata trasporto
morfometria basata che insegna il
computer per imparare le interrelazioni
tra pixel anziché cercare di
concentrarsi sulla ricerca di un particolare pixel
entro
l’immagine e la vera eleganza di questo
la tecnica è basata sul trasporto
la morfometria può tornare e insegnarci
i modelli che ha il computer
imparato bene quindi a questo punto sei tutto
probabilmente morendo dalla voglia di sapere se il
computer può teletrasportarsi queste immagini che
non potremmo teletrasportarci correttamente, quindi si trasforma
fuori quello su un’immagine della cartilagine del ginocchio
che il computer non ha mai visto prima
può predire se quella persona vada
a sviluppare l’artrosi tre anni
in linea con l’ 86% di precisione
e perché queste macchine imparano con
l’esperienza miglioreranno e
meglio perché ora ci nutriamo di più truffe
ricorda che i dottori oggi non hanno modo
di diagnosticare l’artrosi tre anni
prima dei sintomi immagina cosa tre
anni significa nella vita di una persona se lo sapessi
che avrei sviluppato l’osteoartrite
tra tre anni prenderei dei provvedimenti
oggi per cercare di allontanare la malattia
il più a lungo possibile
okay, probabilmente ti starai chiedendo bene
che cosa è il computer vedendo che noi
non riesco a vedere bene queste immagini sono
risonanza magnetica generata dal computer e il rosso qui
indica la presenza di acqua che noi
già lo so ma quello che non sapevamo era
che cosa può usare il computer
diagnosticare l’artrosi in futuro
è la diffusione dell’acqua che vedi al
all’estrema sinistra vediamo l’immagine di una persona
completamente sano e l’acqua qui è
distribuito uniformemente in tutto il
cartilagine all’estrema destra vediamo un
immagine di una persona che continua a svilupparsi
artrosi tra tre anni e
l’acqua tira al centro del
cartilagine proprio come buche nella strada
accumulare acqua il raggruppamento di acqua
suggerisce che c’è un indebolimento di
cartilagine in quel luogo ed è
incredibile che questa è la prima volta
possiamo vedere le prime prove della malattia in
la cartilagine, anche se è stata
c’è tutto il tempo letteralmente
milione
di scansioni che i medici ci hanno visto
può finalmente vedere questi cambiamenti attraverso
gli occhi di un computer che ci insegnano cosa
per cercare ora sei probabilmente
chiedendo perché abbiamo bisogno di guardare attraverso
gli occhi di un computer perché non potremmo
vedere questo da soli a cui vorrei
rispondi che ricorda che tutti
ginocchia un po ‘diverse così quando tu
guarda una foto della tua cartilagine del ginocchio
gli occhi si saturano del normale
variabilità che può accadere da persona
a persona ma quando il computer guarda
l’immagine può davvero zero in su
Stevan sottili differenze in acqua
contenuto quindi è per questo che il computer può
riconoscere i primi segni di malattia mentre
i tuoi occhi non possono spezzare questo puzzle era
non facile impresa la scienza si basa su
accumulato conoscenze e mi piacerebbe
Ringrazio i miei collaboratori e colleghi
non avrei potuto farlo senza di loro
la diagnosi precoce dell’osteoartrosi era a
ottimo punto di partenza per me perché per
me ha evidenziato il potere della macchina
imparare a essere in grado di spingere il nostro umano
capacità che potremmo finalmente trovare
cose che non abbiamo mai saputo cercare
e non abbiamo mai nemmeno saputo esistere e a
pensa alla miriade di malattie in cui noi
possiamo applicare questa tecnica oggi non lo facciamo
capire quante malattie insorgono e
si sviluppa in particolare nel cervello
La schizofrenia autistica di Alzheimer è
esempi ma in futuro potremmo essere
in grado di capire come queste malattie
avviare e identificare nuovi obiettivi per
trattamento oggi non possiamo diagnosticare
malattie fino a dopo lo sviluppo dei sintomi
e a quel punto potrebbe essere troppo tardi nel
futuro potremmo essere in grado di diagnosticare
malattie prima che si sviluppino e noi
potrebbe avere l’ opportunità di fermare il
malattia prima ancora che io sia
lavorando per ottenere questa tecnologia nel
mani dei tuoi medici entro i prossimi 10
anni ma per quello che deve accadere
prima perché queste macchine imparano con
Esperienza
abbiamo bisogno di grandi quantità di dati sui pazienti per
assicurati che questi computer diventino
più intelligente e più preciso nella diagnosi
per fortuna questo computer vive nel nostro
ospedali oggi secondo che dobbiamo costruire
una comunità di persone che può accelerare
questo lavoro e porta benefici ai pazienti
prima piuttosto che dopo
proprio come nel 1895 con il primo affitto
Gunnar Graham è il volto di Medicina
sta per cambiare di nuovo perché questo è
la prima volta possiamo vedere non il
visibile ma l’invisibile cambia nel
corpo umano che ci permette di diagnosticare a
malattia anche prima che si sviluppi ora tutto
abbiamo bisogno di curiosità e apertura mentale
grazie
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