Fitimet:
- Aftësia për të shpjeguar mundësitë dhe kurthet në përpunimin e të dhënave të sensorëve të veshur (PPG, akselerometri, temperatura e lëkurës) me inteligjencë artificiale
- Aftësia për të vlerësuar objektin e lëvizjes, paragjykimin e tonit të lëkurës dhe kufijtë e pajisjeve jomjekësore
- Aftësia për të menaxhuar ngarkesën e alarmit të rremë dhe nevojën për verifikim klinik të sinjalizimeve të monitorimit të vazhdueshëm
Pajisjet që vishen (orë inteligjente, shirita dore, arna, unaza) kanë sjellë matjen fiziologjike jashtë spitalit dhe në jetën e përditshme. Këto pajisje matin vazhdimisht rrahjet e zemrës, ngopjen e oksigjenit, aktivitetin, gjumin dhe ndonjëherë EKG-në. Për inxhinierin biomjekësor, ky është një burim i paprecedentë i të dhënave: jo vetëm disa minuta në laborator, por javë të tëra monitorimi të vazhdueshëm në jetën reale. Por këto të dhëna janë larg kushteve të kontrolluara të mjedisit klinik. Në këtë njësi, ne do të shohim mundësitë, kurthet më të rëndësishme (artefakti i lëvizjes, paragjykimi i tonit të lëkurës, klasa e pajisjes) dhe barra e alarmit të rremë në përpunimin e të dhënave të sensorëve të veshur me inteligjencë artificiale.
Le të bëjmë një dallim përpara: shumica e pajisjeve të konsumit që vishen nuk janë pajisje mjekësore; Është për qëllime të "jetesës/mirësisë së shëndetshme". Disa veçori (disa njoftime për EKG ose fibrilacion atrial) mund të kenë marrë miratimin rregullator, por edhe këto nuk janë diagnostikuese, por i referohen një mjeku. Inteligjenca artificiale gjeneron tendenca dhe ndërgjegjësim në këto të dhëna; Diagnoza i takon mjekut.
Llojet e sensorëve dhe çfarë masin ata
PPG (fotopletizmografi): Dërgon dritën jeshile/infra të kuqe në lëkurë dhe vlerëson ritmin e pulsit dhe në mënyrë indirekte ngopjen e oksigjenit nga ndryshimi i reflektimit. Është i lirë dhe i zakonshëm, por shumë i ndjeshëm ndaj lëvizjes.
Përshpejtuesi: Mat lëvizjen dhe pozicionin; Përdoret për numërimin e hapave, zbulimin e rënies dhe klasifikimin e gjumit/aktivitetit.
Temperatura e lëkurës dhe aktiviteti elektrodermal: Tendencat e temperaturës dhe përçueshmëria për shkak të djersitjes; Ai jep të dhëna indirekte në monitorimin e stresit dhe ciklit.
EKG me një plumb: Disa pajisje marrin një EKG afatshkurtër, me një prirje me kontakt me gisht. Ky nuk është një zëvendësim për EKG-në diagnostike me 12 plumba; Është një mjet skanimi i kufizuar.
Tre kurthe më të rëndësishme
Objekti i lëvizjes. Sinjali PPG është i shtrembëruar gjatë ecjes, tundjes ose vozitjes. Modelja mund të ngatërrojë zhurmën e lëvizjes me një rrahje zemre. Pra, në AI të veshur, të dhënat e përshpejtuesit e bëjnë PPG pyetjen "a është e besueshme?" (bashkimi i sensorit).
Toni i lëkurës dhe paragjykimi fizik. Sensorët optikë mund të jenë më pak të saktë me tone të errëta të lëkurës, tatuazhe dhe perfuzion të ulët (të ftohtë, qarkullim të dobët). Nëse një model trajnohet me përdorues kryesisht me lëkurë të hapur, të rinj dhe të shëndetshëm, ai do të bëjë gabime sistematike në grupe të ndryshme. Kjo është një çështje e drejtësisë dhe sigurisë së pacientit.
Klasa dhe konteksti i pajisjes. Të dhënat e pajisjes së konsumatorit nuk janë aq të sakta sa të dhënat e monitorit klinik. Etiketat si "faza e gjumit" ose "rezultati i stresit" shpesh janë vlerësime të përafërta dhe nuk janë vërtetuar për diagnozën klinike.
Tre Mini Rastet: Nga Numrat
Rasti 1 - Ngarkesa e alarmit të rremë. Një veçori e njoftimit të fibrilacionit atrial gjeneroi mijëra njoftime në muaj në grupin aktiv të përdoruesve; Një pjesë e vogël e raporteve ishin të vërteta kur u konfirmuan nga një EKG mjekësore konfirmuese. Fakti që shumë përdorues të shëndetshëm ishin të ngarkuar me ankth të panevojshëm dhe pranim të panevojshëm në klinikë na kujtoi se me probabilitet të ulët para testimi, shumë raporte pozitive mund të rezultojnë të rreme. Njoftimi ishte një shenjë kontrolli, jo një diagnozë.
Rasti 2 - Pulsi i shqetësuar nga lëvizja. Në një studim të kryer, rrahjet e zemrës PPG u kyçën në frekuencën e lëkundjes së krahut, duke treguar 130 në vend të 160 aktuale. Kur u shtua shkrirja e akselerometrit, flamuri i besueshmërisë së rrahjeve të zemrës u ul gjatë periudhave intensive të lëvizjes dhe vlerat e gabuara nuk u raportuan. Fusioni i sensorit rriti ndjeshëm saktësinë.
Rasti 3 - Kapja e trendit. Në një ndjekje pas shkarkimit nga ICU, u vu re një rritje e ngadaltë e pajisjes së veshur në rrahjet e zemrës në pushim gjatë disa ditëve përpara zhvillimit të një infeksioni, duke lejuar vlerësimin e hershëm të pacientit. Vlera këtu nuk ishte një matje e vetme, por një prirje në lidhje me bazën e dikujt; Megjithatë, vendimi u mor në bazë të vlerësimit të mjekut.
Prompt i dobët / Prompt i fortë
Njoftim i dobët:
Shikoni të dhënat e orës sime, a jam i sëmurë?[të dhënat]
Njoftim i fuqishëm:
Roli juaj: Ju jeni një asistent i analizës së të dhënave që mund të vishen (JU NUK JENI DIAGNOZA, jo një pajisje mjekësore). Vlerësoni matjet e mëposhtme anonime të veshjes:- Interpretoni vlerat si TRENDJE në lidhje me linjën bazë të vetë personit, duke i atribuar diagnozën një matjeje të vetme.- Shënoni periudhat e mundshme të artefaktit të lëvizjes dhe cilësinë e ulët të sinjalit.- Tregoni në çdo printim që pajisja nuk është vërtetuar për diagnozën mjekësore.- Listoni veçmas "flamujt e rekomanduar nga mjeku në përfundim të konsultës". Matjet anonime:[Tendenca HR, SpO2, aktiviteti, gjumi, cilësia e sinjalit]
Katër modele të kopjueshme
1) Analiza e trendit:
Përmblidhni seritë e mëposhtme 14-ditore të rrahjeve të zemrës në pushim si një prirje sipas nivelit bazë të personit; Shënoni devijime të rëndësishme. Mos bëni diagnozë. Seria: [të dhënat]
2) Shënimi i cilësisë së sinjalit:
Në këtë seri të rrahjeve të zemrës PPG, shënoni si periudha "me besim të ulët" të artefakteve të mundshme të lëvizjes bazuar në të dhënat shoqëruese të akselerometrit. Të dhënat: [serial]
3) Vlerësimi i alarmit të rremë:
Për një veçori njoftimi, hartoni një shënim informues që shpjegon se sa njoftime pozitive mund të jenë pozitive false me një probabilitet të ulët para testit.
4) Teksti i informacionit të përdoruesit:
Shkruani tekstin në ekran që paraqet daljen e pajisjes së veshur: "Kjo nuk është një diagnozë mjekësore; nëse keni simptoma, konsultohuni me një mjek" në gjuhë të thjeshtë.
Roli i modelit: Sipas llojit të detyrës
Lloji i detyrës
Kontributi i AI
kritike
verifikimi
Klasifikimi i aktivitetit/hapit
lartë
të ulëta
kontroll në vend
Tendenca e HR në pushim
lartë
e mesme
Krahasimi bazë
Vlerësimi i fazës së gjumit
e mesme
të ulëta
I vrazhdë, jo klinik
Njoftimi i ritmit (skanimi)
e mesme
lartë
EKG mjekësore + mjek
vendim diagnostik
Asnjë
shumë e lartë
Vlerësimi klinik
Këshillë: Kërkoni për një tendencë në të dhënat e veshjes mbi historinë e vetë personit, jo një fotografi të vetme. Sinjalet më të vlefshme janë devijimi i një personi nga vija e tij bazë; Mesatarja e popullsisë mund të mashtrojë interpretimin individual.
Kujdes: Vetëm për shkak se një pajisje e veshur ka një "tipar të certifikuar" nuk do të thotë që të gjitha rezultatet e saj janë klinikisht të sakta. Miratimi është i vlefshëm vetëm për një funksion dhe përdorim specifik; Metrikat e mbetura janë kryesisht vlerësime për qëllime të mirëqenies.
Gabimet e zakonshme
- Gabimi i të dhënave të pajisjes së konsumatorit për të dhënat klinike. Shumica e pajisjeve nuk janë të vërtetuara për diagnozë.
- Nuk filtrohet objekti i lëvizjes. Pa shkrirjen e përshpejtuesit, rrahjet e zemrës PPG do të ishin mashtruese.
- Injorimi i paragjykimit të tonit të lëkurës. Sensorët optikë funksionojnë me saktësi të ndryshme në grupe të ndryshme.
- Duke mos marrë parasysh ngarkesën e alarmit të rremë. Me probabilitet të ulët para testimi, shumë nga pozitivet mund të jenë të rreme.
- Atribuimi i diagnozës në një matje të vetme. Vlera duhet të interpretohet si trend dhe vendimi duhet t'i lihet mjekut.
Në përmbledhje
- Pajisjet e veshshme ofrojnë të dhëna të vazhdueshme dhe reale, por shumica nuk janë pajisje mjekësore.
- PPG është i prirur për objekt lëvizjeje; Fusioni i sensorit (me akselerometër) përmirëson saktësinë.
- Paragjykimi i tonit të lëkurës në sensorët optikë është një çështje drejtësie dhe sigurie.
- Me probabilitet të ulët para testimi, shumë nga raportet mund të jenë false pozitive; barra e alarmit të rremë duhet të menaxhohet.
- Vlera më e madhe është në trend; Diagnoza bëhet gjithmonë nga vlerësimi i mjekut.
Detyra e aplikimit
Krijo një seri 14-ditore të rrahjeve të zemrës në pushim (përfshin një rritje të ngadaltë nga fillimi) nga një pajisje e veshur. Duke përdorur kërkesën e fuqishme, lëreni modelin ta interpretojë këtë seri si një prirje dhe shikoni nëse ajo diagnostikon një ditë të vetme. Më pas përshkruani kufijtë klinikë të pajisjes dhe pragun e "konsultohuni me mjekun" në një paragraf.
listë kontrolli
- [ ] Unë i njoh sensorët e zakonshëm të veshjes (PPG, akselerometri, temperatura, EKG me një kanal) dhe kufijtë e tyre.
- [ ] Kuptova objektin e lëvizjes dhe rolin e shkrirjes së sensorëve.
- [ ] Unë e kuptoj se paragjykimi i tonit të lëkurës është një çështje drejtësie dhe sigurie.
- [ ] Unë mund të vlerësoj ngarkesën e alarmit të rremë dhe ndikimin e probabilitetit të ulët para testit.
- [ ] Përbrenda se i interpretova të dhënat e veshjes si një prirje dhe ia lashë diagnozën mjekut.