Ученые предложили алгоритм для непрерывного контроля за мозгом пациентов

Дарья Сидорова https://rb.ru/story/algorithm-for-brain-monitoring/

Контролировать состояние тяжелобольных пациентов — важнейшая задача. Часто она осложняется тем, что врачам необходимо быстро принимать трудные решения. В реанимации счет и вовсе идет на секунды.

К счастью, вскоре эту задачу могут упростить алгоритмы. Исследователи предположили, что ПО можно научить точно определять изменения в сознании человека, собирая данные систем мониторинга. Технология только разрабатывается, но уже обещает решить многие проблемы.

Такие жизненно важные показатели, как пульс и кровяное давление, постоянно отслеживаются при помощи мониторов. А вот работу мозга и сознание контролировать гораздо сложнее — для этого требуется многочасовое наблюдение со стороны медицинского персонала.

Электронная система может непрерывно мониторить функции мозга и выявлять в его состоянии изменения, которые ежедневная проверка может обнаружить слишком поздно или даже пропустить.

Такая технология только находится в разработке. Однако предварительные результаты показывают, что это осуществимый подход, и в большинстве отделений интенсивной терапии (ОИТ) его можно внедрить относительно легко и бюджетно. Например, установить в прикроватные мониторы как дополнение к осмотру медицинскими работниками.

«Сознание не работает, как переключатель света, который либо включен, либо выключен. Оно больше похоже на светорегулятор, в котором уровни сознания меняются в течение дня», — рассказывает Саманта Клейнберг, специалист компьютерных наук из Технологического института Стивенса в Нью-Джерси.

По ее словам, проверяя пациента один раз в день, специалист получает лишь одну точку данных. В то же время алгоритм позволит постоянно отслеживать сознание, предоставляя гораздо более четкую картину.

Команда разработала алгоритм, который контролирует данные различных сенсоров в отделении неотложной помощи. Например, тех, что измеряют пульс, частоту дыхания, температуру мозга и уровень кислорода в крови. Что немаловажно, это непрерывный мониторинг: пациенту не нужно прилагать к этому никаких усилий и даже бодрствовать.

В рамках исследования команда проанализировала данные 239 пациентов с кровоизлиянием. Это позволило сопоставить уровни сознания с показаниями сенсоров, чтобы на основе этих данных создать алгоритм, который может отличать первое от второго.

Обученная система смогла классифицировать состояние сознания пациентов столь же хорошо, как квалифицированные врачи, и почти не уступала более сложному и дорогому оборудованию, такому как аппараты функциональной магнитно-резонансной томографии (фМРТ).

По словам Клейнберг, в теории инструмент можно применять практически в любых больничных условиях, а не только в неврологических ОИТ, где располагаются более сложные технологии.

Прогнозы

Ученым предстоит еще много работы. Данные, на которых обучалась система, были собраны прямо перед клиническими исследованиями, и пока не доказано, что алгоритм может точно и круглосуточно прогнозировать состояние.

Сейчас наблюдение за пациентами отнимает много времени и проводится лишь периодически. Для многих из существующих способов также применяется дорогое оборудование, а от самого пациента требуется находиться в сознании. У технологии есть потенциал устранить все эти проблемы.

Исследователи считают, что этот алгоритм поможет снизить требования к медицинским работникам, улучшить результаты лечения пациентов, а также открыть новые состояния сознания, которые станут опорой для дальнейших исследований.

«Изучать сознание невероятно трудно, и отчасти причина в недостатке данных», — утверждает Клейнберг. Она считает, что информация о том, как сознание пациентов меняется в течение суток, однажды позволит лечить их гораздо эффективнее.

Источник.https://www.sciencealert.com/software-could-soon-watch-over-your-brain-while-you-rest-in-intensive-care