Η τεχνητή νοημοσύνη υπόσχεται να αλλάξει ριζικά τον τρόπο με τον οποίο οι γιατροί διαγιγνώσκουν και αντιμετωπίζουν τις καρδιαγγειακές παθήσεις. Μία από τις πιο φιλόδοξες εφαρμογές της είναι τα λεγόμενα «ψηφιακά δίδυμα» (digital twins), δηλαδή ψηφιακά μοντέλα που δημιουργούνται από τα ιατρικά δεδομένα ενός ασθενούς και επιτρέπουν στους επιστήμονες να προσομοιώνουν την εξέλιξη μιας νόσου ή να δοκιμάζουν εικονικά διαφορετικές θεραπευτικές στρατηγικές.
Στο μέλλον, οι καρδιολόγοι θα μπορούσαν να δοκιμάζουν μια θεραπεία πάνω σε ένα ψηφιακό αντίγραφο της καρδιάς του ασθενούς πριν την εφαρμόσουν στην πραγματική ζωή. Όμως οι ερευνητές προειδοποιούν ότι η επιτυχία αυτής της τεχνολογίας εξαρτάται από κάτι πολύ βασικό: τα δεδομένα πάνω στα οποία θα εκπαιδευτεί.
Τι είναι τα «ψηφιακά δίδυμα»;
Τα ψηφιακά δίδυμα αποτελούν εξατομικευμένα υπολογιστικά μοντέλα που συνδυάζουν ιατρικές απεικονίσεις, κλινικά δεδομένα και βιολογικές πληροφορίες για να δημιουργήσουν μια εικονική εκδοχή ενός οργάνου ή ακόμη και ολόκληρου του ανθρώπινου σώματος.
Ο στόχος είναι να περάσουμε από τη θεραπεία που βασίζεται στον «μέσο ασθενή» στην πραγματικά εξατομικευμένη ιατρική. Αντί οι αποφάσεις να στηρίζονται αποκλειστικά στα αποτελέσματα μεγάλων πληθυσμιακών μελετών, οι γιατροί θα μπορούν να λαμβάνουν υπόψη τα μοναδικά χαρακτηριστικά κάθε ασθενούς.
Η Ευρωπαϊκή Επιτροπή επενδύει ήδη σε αυτή την κατεύθυνση μέσω της πρωτοβουλίας Virtual Human Twin, ενώ έργα όπως το SimCardioTest αναπτύσσουν εξατομικευμένα μοντέλα καρδιάς με στόχο τη βελτίωση της διάγνωσης και της θεραπείας.
Το πρόβλημα δεν είναι η τεχνητή νοημοσύνη αλλά τα δεδομένα
Όσο εξελιγμένος κι αν είναι ένας αλγόριθμος, η αξιοπιστία του εξαρτάται από τα δεδομένα που χρησιμοποιούνται για τη δημιουργία του.
Τα τελευταία χρόνια, η επιστημονική κοινότητα αναγνωρίζει όλο και περισσότερο ότι μεγάλο μέρος της βιοϊατρικής έρευνας βασίστηκε ιστορικά κυρίως σε ανδρικά δεδομένα. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα ορισμένες διαφορές μεταξύ γυναικών και ανδρών να μην αποτυπώνονται πάντα επαρκώς στα διαθέσιμα επιστημονικά στοιχεία.
Οι ερευνητές που αναπτύσσουν τα ψηφιακά δίδυμα προειδοποιούν ότι εάν αυτά τα κενά μεταφερθούν και στα νέα μοντέλα τεχνητής νοημοσύνης, τότε οι προβλέψεις τους ενδέχεται να μην είναι εξίσου ακριβείς για όλους τους ασθενείς.
Οι καρδιοπάθειες δεν εκδηλώνονται με τον ίδιο τρόπο σε όλους
Η ανάγκη για πιο αντιπροσωπευτικά δεδομένα είναι ιδιαίτερα σημαντική στην καρδιολογία.
Σύμφωνα με τον Παγκόσμιο Οργανισμό Υγείας, τα καρδιαγγειακά νοσήματα παραμένουν η πρώτη αιτία θανάτου παγκοσμίως, προκαλώντας σχεδόν 20 εκατομμύρια θανάτους ετησίως. Η νόσος, όμως, δεν εκδηλώνεται πάντα με τον ίδιο τρόπο σε γυναίκες και άνδρες.
Τα συμπτώματα, οι βιολογικοί μηχανισμοί που οδηγούν στην εμφάνιση μιας πάθησης αλλά και η ανταπόκριση στη θεραπεία μπορεί να διαφέρουν σημαντικά ανάλογα με το φύλο.
Τι μας διδάσκει η μυοκαρδίτιδα
Ένα χαρακτηριστικό παράδειγμα είναι η μυοκαρδίτιδα, δηλαδή η φλεγμονή του καρδιακού μυός.
Πρόσφατες επιστημονικές ανασκοπήσεις δείχνουν ότι η μυοκαρδίτιδα εμφανίζεται συστηματικά συχνότερα στους άνδρες, ιδιαίτερα κάτω από την ηλικία των 50 ετών. Σε αρκετές μελέτες η αναλογία γυναικών προς άνδρες κυμαίνεται από 1:2 έως 1:4.
Οι ερευνητές εκτιμούν ότι οι διαφορές αυτές μπορεί να σχετίζονται με διαφορετικές ανοσολογικές αποκρίσεις, ορμονικές επιδράσεις και βιολογικά χαρακτηριστικά του καρδιακού ιστού. Μελέτες έχουν δείξει ότι οι άνδρες εμφανίζουν συχνότερα δείκτες φλεγμονής και μηχανισμούς που συνδέονται με καρδιακή ίνωση, ενώ οι γυναίκες φαίνεται να αναπτύσσουν διαφορετικού τύπου ανοσολογικές αποκρίσεις.
Αυτές οι διαφοροποιήσεις είναι ακριβώς το είδος της πληροφορίας που πρέπει να ενσωματωθεί στα μελλοντικά ψηφιακά μοντέλα.
Η νέα εποχή της ιατρικής που λαμβάνει υπόψη το φύλο
Οι διαπιστώσεις αυτές έχουν οδηγήσει στην ανάπτυξη ενός νέου πεδίου, γνωστού ως «ιατρική ευαίσθητη στο φύλο και το γένος» (sex and gender-sensitive medicine).
Η προσέγγιση αυτή αναγνωρίζει ότι το βιολογικό φύλο δεν αποτελεί απλώς μια δημογραφική πληροφορία αλλά έναν σημαντικό παράγοντα που μπορεί να επηρεάζει την πορεία μιας νόσου, τη διάγνωση και την αποτελεσματικότητα μιας θεραπείας.
Ερευνητικά κέντρα σε όλη την Ευρώπη εργάζονται ήδη προς αυτή την κατεύθυνση, προσπαθώντας να ενσωματώσουν συστηματικά αυτές τις διαφορές τόσο στην κλινική πράξη όσο και στα δεδομένα που χρησιμοποιούνται για την εκπαίδευση συστημάτων τεχνητής νοημοσύνης.
Η εξατομικευμένη ιατρική του μέλλοντος
Τα ψηφιακά δίδυμα θεωρούνται μία από τις πιο συναρπαστικές εξελίξεις της σύγχρονης καρδιολογίας. Θα μπορούσαν να επιτρέψουν στους γιατρούς να προβλέπουν την πορεία μιας νόσου, να αξιολογούν διαφορετικές θεραπευτικές επιλογές χωρίς κίνδυνο για τον ασθενή και να σχεδιάζουν πραγματικά εξατομικευμένες παρεμβάσεις.
Οι ειδικοί υπενθυμίζουν, ωστόσο, ότι η τεχνητή νοημοσύνη δεν μπορεί να διορθώσει από μόνη της τις αδυναμίες των δεδομένων που τη «τροφοδοτούν».
Αν τα δεδομένα αυτά δεν αποτυπώνουν επαρκώς τις βιολογικές διαφορές ανάμεσα στις γυναίκες και τους άνδρες, τότε ακόμη και τα πιο εξελιγμένα συστήματα κινδυνεύουν να δώσουν μια ελλιπή εικόνα της πραγματικότητας.
Η επιτυχία της ψηφιακής ιατρικής δεν θα εξαρτηθεί μόνο από την ισχύ των αλγορίθμων, αλλά και από το κατά πόσο θα αντικατοπτρίζει τη βιολογική πολυπλοκότητα κάθε ανθρώπου. Μόνο τότε η υπόσχεση της πραγματικά εξατομικευμένης ιατρικής θα μπορέσει να γίνει πραγματικότητα για όλους τους ασθενείς.
