Hengenvaarallinen verenmyrkytys uhkaa pikkukeskosia – Watson-tekoälystä etsitään turvaa

HUS:n Lastenklinikalla kokeillaan tekoälyä pikkukeskosten hoidossa. Keskosten elintoimintoja valvovien laitteiden keräämää dataa on tarkoitus analysoida ns. koneoppivaa tekoälyä käyttäen. Tarkoituksena on löytää keinoja keskosten henkeä uhkaavien infektioiden ja muiden vaarallisten tilanteiden ennakkoimiseksi.

Kotimaa
Keskosvauva keskoskaapissa.
HUSin pikkukeskososastolla yritetään tekoäly Watsonin avulla ennustaa hengenvaarallisia infektioita.

Jan ja Linda von Schantz katsovat hellästi pieniä kaksosiaan. Mia ja Pia syntyivät kolme ja puoli kuukautta etuajassa.

– Tässä mennään päivä kerrallaan, Linda von Schantz kertoo.

– Ihan hyvältä on näyttänyt, vaikka ennusteet olivat varsinkin pienemmällä todella huonot.

Pia von Schantz painoi syntyessään vain 675 grammaa, isosisko Mia 800 grammaa. Teho-osaston hengityskoneet ja muut laitteet valvovat vauvojen tilaa herkeämättä.

– Tämä kertoo hirveän paljon meille vauvan elintoiminnoista, tietokoneen käyriä tutkiva sairaanhoitaja Katjariina Koivunen selittää.

"Tohtori Watson" tutkii asiaa

– Meillä täällä on lähinnä ongelmana, jos tulee infektio näille pienille vastasyntyneille, selittää osaston ylilääkäri Sture Andersson. Helsingin ja Uudenmaan sairaanhoitopiiri HUS on nyt aloittamassa kaksi eri hanketta selvittääkseen voitaisiinko pikkukeskoshoitoa parantaa tekoälyn avulla.

Keskosista on kerätty monitorointidataa ja muita potilastietoja tietokantaan jo vuosituhannen alusta.

Valtavassa tietokannassa on dataa vajaasta 2000 pikkukeskosvauvasta. Suurin osa aineistosta on monitorointilaitteiden automaattisesti tallentamaa tietoa vauvojen elintoiminnoista.

Tarkoitus on analysoida tätä dataa IBM:n kehittämän Watson-tekoälyn avulla. IBM:n Watson-tekoäly sai vuonna 2011 mainetta voitettuaan Yhdysvalloissa maan tunnetuimman tv:n tietokilpailun, Jeopardyn.

Jeopardyssa pärjääminen vaatii hyvin syvällistä luonnollisen kielen osaamista, joten saavutusta voidaan pitää paljon merkittävämpänä kuin esimerkiksi sitä, että tietokone voittaa shakissa maailmamestarin.

Watson-tekoälyn saavutusta voidaan pitää paljon merkittävämpänä kuin esimerkiksi sitä, että tietokone voittaa shakissa maailmamestarin.

Sen jälkeen IBM on kehittänyt Watsonin päälle käytännön sovelluksia. Yhtiö kutsuu järjestelmää kognitiiviseksi tietokoneeksi, sillä sitä ei periaatteessa ohjelmoida, vaan sitä opetetaan.

– Watson käyttäytyy kuten ihminen, selittää IBM:n Petri Vuorinen.

– Ihminen kerää tietoa, tekee johtopäätöksiä ja oppii niistä. Watsonissa on sama idea.

Watsonia on Yhdysvalloissa käytetty mm. syöpädiagnoosien tekemisessä.

HUS:n projektissa on nyt tarkoitus testata, voisiko Watson löytää keinoja ennustaa pikkukeskosten henkeä uhkaavan sepsis- eli ns. verenmyrkytysinfektion puhkeamista.

Muutaman tunninkin varoitusaika parantaisi hoitohenkilökunnan mahdollisuuksia ehkäistä vaaratilanne. Jos hanke onnistuu, tekoäly saatetaan kytkeä suoraan keskosmonitorointijärjestelmiin valvomaan tilannetta.

Jos hanke onnistuu, tekoäly saatetaan kytkeä suoraan keskosmonitorointi- järjestelmiin valvomaan tilannetta.

Watsonia on onnistuneesti käytetty samankaltaisessa projektissa Kanadassa.

Tekoäly on tulossa vauhdilla lääketieteeseen

Myös Suomessa on kehitetty pitkään ns. koneoppivia tekoälyjärjestelmiä. HUS on antanut pikkukeskosdatan myös Aalto-yliopiston tutkijoiden käyttöön.

– Pikkukeskoset näyttäytyvät meille numeerisena data-aineistona, selittää johtava tutkija Jaakko Hollmén Aallon tietojenkäsittelytieteen laitokselta.

– Yritämme data-analyysin ja ennustamisen keinoin luoda uutta lääketieteellistä tietoa ja sitä kautta pyrkiä vaikuttamaan myös hoitoon.

Maailmassa syntyy joka päivä käsittämättömän paljon erilaista lääketieteellisestä dataa, josta suurinta osaa ei hyödynnetä mitenkään. Nyt tuohon valtavaan tietomäärään yritetään päästä käsiksi koko ajan kehittyvän tekoälytekniikan avulla.

Maailmassa syntyy joka päivä käsittämättömän paljon erilaista lääketieteellisestä dataa, jota ei hyödynnetä mitenkään.

Esimerkiksi espoolainen startup-yritys Kirontech on kehittänyt oman algoritmitekniikkansa, joka etsi erilaisten lääketieteellisten datapankkien aineistoista mm. aikaisemmin tuntemattomia yhteyksiä eri sairauksien välillä.

HUS on aloittamassa kokeilun, jossa Kirontechin tekoälyä yritetään hyödyntää harvinaisten sairauksien diagnosoinnin helpottamiseksi.