Αρχική Special Topics Το “μέσο” της τεχνητής νοημοσύνης που σώζει ζωές από το δάγκωμα φιδιού

Το “μέσο” της τεχνητής νοημοσύνης που σώζει ζωές από το δάγκωμα φιδιού

0
snake 501986 1280
Διαφήμιση

Στην υπηρεσία του ανθρώπου για μία ακόμη φορά η χρήση τεχνητής νοημοσύνης, μέσα από την οποία μπορεί πλέον να αναγνωριστεί το είδος φιδιού που έχει δαγκώσει άνθρωπο, δίνοντάς του το ενδεδειγμένο αντίδοτο και σώζοντας του τη ζωή!

Αξίζει να σημειωθεί ότι περισσότεροι από 100.000 θάνατοι ετησίως οφείλονται σε δαγκώματα φιδιών, γεγονός που αποτελεί ένα παγκόσμιο ζήτημα υγείας στο οποίο δεν δίνεται η προσοχή που του αξίζει.

Η αναγνώριση των ειδών με τη βοήθεια της τεχνητής νοημοσύνης βελτιώνει την αποτελεσματικότητα της θεραπείας και το ποσοστό επιβίωσης.

Σε περιοχές με ελλιπείς πόρους, το δάγκωμα φιδιού μπορεί να είναι θανατηφόρο. Χωρίς προσιτά αντιοφικά φάρμακα και με λίγους ειδικούς για να βοηθήσουν στην ακριβή ταυτοποίηση κάθε είδους, ο κίνδυνος αναπηρίας ή ακόμη και θανάτου αυξάνεται. Τώρα με τη χρήση της τεχνητής νοημοσύνης, η τεχνολογία μπορεί να διαδραματίσει καίριο ρόλο στην ενίσχυση της ιατρικής περίθαλψης. Οι Γιατροί Χωρίς Σύνορα και το Πανεπιστήμιο της Γενεύης ανέπτυξαν ένα εργαλείο τεχνητής νοημοσύνης που αναγνωρίζει το είδος φιδιού μέσα σε λίγα δευτερόλεπτα.

Εκατομμύρια θύματα μιας ξεχασμένης κρίσης

Κάθε χρόνο, περισσότεροι από πέντε εκατομμύρια άνθρωποι παγκοσμίως δαγκώνονται από δηλητηριώδες φίδι. Σχεδόν τα μισά από τα θύματα βιώνουν σοβαρές, συχνά μη αναστρέψιμες συνέπειες, όπως τύφλωση, παράλυση, ακόμη και ακρωτηριασμό. Για εκατοντάδες χιλιάδες από αυτούς, το δάγκωμα είναι θανατηφόρο. Το πρόβλημα αυτό εντοπίζεται κυρίως σε αγροτικές κοινότητες σε χώρες χαμηλού και μεσαίου εισοδήματος, όπου η πρόσβαση σε κατάλληλη θεραπεία είναι δύσκολη.

Το δάγκωμα φιδιού αναγνωρίζεται από τον Παγκόσμιο Οργανισμό Υγείας (ΠΟΥ) ως “παραμελημένη τροπική ασθένεια” (NTD), λόγω της ελάχιστης προσοχής που λαμβάνει στην παγκόσμια ατζέντα. Το 2019, ο ΠΟΥ την ενέταξε στον οδικό χάρτη του, με στόχο τη μείωση των θανάτων κατά το ήμισυ έως το 2030- ωστόσο, δεν έχει ακόμη εφαρμόσει την ελεύθερη πρόσβαση στη θεραπεία. Η επίτευξη του στόχου απαιτεί επείγουσες βελτιώσεις στην ιατρική ανταπόκριση, και συγκεκριμένα ακριβή και ταχεία ταυτοποίηση του είδους του φιδιού. Οι νευροτοξικές δηλητηριάσεις, για παράδειγμα, προκαλούν προοδευτική μυϊκή παράλυση, η οποία, σε σοβαρές περιπτώσεις, οδηγεί σε αναπνευστική ανακοπή και θάνατο μέσα σε λίγες ώρες.

Τα θύματα ζουν συχνά σε εξαιρετικά ευάλωτες συνθήκες, παγιδευμένα σε καταστάσεις ανθρωπιστικής κρίσης, αναγκαστικής εκτόπισης ή φυσικών καταστροφών, όπως οι πλημμύρες, οι οποίες αυξάνουν τη δραστηριότητα και την εγγύτητα των φιδιών στο περιβάλλον τους. Χωρίς πρόσβαση σε νοσοκομεία ή καλά εξοπλισμένες κλινικές, πολλοί από τους πληγέντες καταφεύγουν σε παραδοσιακούς θεραπευτές, οι οποίοι συχνά διατηρούν ανεπαρκείς ή και επιβλαβείς πρακτικές θεραπείας. Εδώ και χρόνια, οι ΓΧΣ εργάζονται για την οικοδόμηση εμπιστοσύνης, ώστε ο πληθυσμός να απευθύνεται στους επαγγελματίες υγείας.

Εκτός από την έλλειψη ιατρικών πόρων, υπάρχει και το πολύ υψηλό κόστος των αντιδότων. Η τιμή των δόσεων του αντιοφιδικού ορού μπορεί να ανέλθει σε εκατοντάδες ευρώ, ένα ανυπέρβλητο εμπόδιο για τις φτωχές περιοχές. Ακόμη και στις περιπτώσεις που θα είχαν πρόσβαση σε αυτές τις θεραπείες, η διαθεσιμότητα είναι ελάχιστη. Έτσι, οι κοινότητες αυτές παγιδεύονται σε έναν κύκλο ανισότητας και μόνιμου κινδύνου, όπου ένα δάγκωμα φιδιού αποτελεί απειλή για τη ζωή τους λόγω της έλλειψης προσβάσιμων υποδομών υγείας.

Η κλιματική αλλαγή θα μπορούσε επίσης να φέρει την κρίση των δαγκωμάτων φιδιών πιο κοντά στην Ευρώπη, αν και οι ειδικοί επιμένουν ότι δεν υπάρχει λόγος ανησυχίας, καθώς πρόκειται για μια αργή διαδικασία.

Η πρόκληση της αναγνώρισης των φιδιών

Η αναγνώριση του είδους του φιδιού είναι ζωτικής σημασίας για την εφαρμογή της κατάλληλης θεραπείας και την αύξηση των πιθανοτήτων επιβίωσης. Οι γιατροί καταφεύγουν στην ανάλυση των συμπτωμάτων, τα οποία ομαδοποιούνται σε συγκεκριμένα σύνδρομα που επιτρέπουν την εξαγωγή συμπερασμάτων για τον τύπο του δηλητηρίου. Για παράδειγμα, εάν το δάγκωμα προκαλεί πρήξιμο και αιμορραγία, είναι πιθανό να πρόκειται για αιματοτοξικό σύνδρομο που προκαλεί το δηλητήριο της οχιάς. Εάν το δηλητήριο προκαλεί μυϊκή παράλυση, μπορεί να πρόκειται για νευροτοξικό σύνδρομο, όπως αυτό που έχουν ορισμένες κόμπρες. Σε αυτές τις περιπτώσεις, τα συμπτώματα περιλαμβάνουν πτώση των βλεφάρων και αναπνευστική παράλυση.

Παρόλα αυτά, το άγχος των ασθενών και η πίεση ή η απειρία του προσωπικού υγείας μπορεί να οδηγήσουν σε βιαστικές αποφάσεις κατά τη χρήση αντιφλεγμονωδών ουσιών. Αυτό όχι μόνο σπαταλά έναν πολύ περιορισμένο και ακριβό πόρο, αλλά εκθέτει και τον ασθενή σε παρενέργειες, όπως σοβαρές αλλεργικές αντιδράσεις ή αναφυλαξία.

Η τεχνητή νοημοσύνη ως σύμμαχος κατά του δηλητηρίου των φιδιών

Για την αντιμετώπιση της κρίσης των δαγκωμάτων φιδιών, οι Γιατροί Χωρίς Σύνορα εγκαινίασαν σε συνεργασία με το Πανεπιστήμιο της Γενεύης ένα εργαλείο τεχνητής νοημοσύνης που στοχεύει να φέρει επανάσταση στη διάγνωση και τη θεραπεία των δαγκωμάτων φιδιών. Αυτή η καινοτόμος τεχνολογία χρησιμοποιεί ένα υπερσύγχρονο σύστημα οπτικής αναγνώρισης ζώων που μπορεί να αναγνωρίζει με ακρίβεια τα διάφορα φίδια μέσω της ανάλυσης εικόνας, διευκολύνοντας την ταχύτερη και ακριβέστερη διάγνωση. «Το έργο αυτό συμβάλλει στη διάλυση των μυστικιστικών ή ακόμη και θρησκευτικών συνειρμών που συχνά συνδέονται με τα δαγκώματα φιδιών, επιτρέποντας μια πιο ορθολογική και αποτελεσματική θεραπεία», λέει ο Γκαμπριέλ Αλκόμπα, γιατρός που ειδικεύεται στα δαγκώματα φιδιών και στην ETD των ΓΧΣ.

Ένα πιλοτικό πρόγραμμα βρίσκεται ήδη σε εξέλιξη στο Νότιο Σουδάν, μία από τις περιοχές με τη μεγαλύτερη συχνότητα δαγκωμάτων αλλά λίγες σχετικές μελέτες. Τροφοδοτημένο με περισσότερες από 380.000 εικόνες διαφορετικών ειδών, το λογισμικό βοηθάει στη γρήγορη αναγνώριση του φιδιού από μια φωτογραφία. Εάν αναφέρεται η γεωγραφική περιοχή, βελτιώνεται η ακρίβεια του εργαλείου.

Ο Αλκόμπα επισημαίνει ότι «οι ασθενείς τείνουν πάντα να πιστεύουν ότι έχουν αναγνωρίσει το πιο θανατηφόρο φίδι ή την κόμπρα της περιοχής, επειδή είναι αυτό που όλοι γνωρίζουν, αλλά υπάρχουν πολλά φίδια που δεν αναγνωρίζουν ποτέ και δεν υπάρχουν στα φωτογραφικά άλμπουμ, παρόλο που είναι δέκα φορές περισσότερα από τα δηλητηριώδη».

Snake man

Η ομοιότητα μεταξύ ορισμένων ειδών είναι μία από τις πολλές προκλήσεις της αναγνώρισης φιδιών, ακόμη και όταν έχει αναγνωριστεί. Ωστόσο, η σωστή προσέγγιση της θεραπείας εξαρτάται από τη σωστή διαδικασία αναγνώρισης. “Ορισμένα φίδια μιμούνται πιο επικίνδυνα φίδια για να προστατευτούν. Ο πλούτος της τεχνητής νοημοσύνης είναι ότι μας επιτρέπει να διακρίνουμε πολύ καλύτερα ποια είδη είναι ακίνδυνα και ποια όχι”, εξηγεί ο Αλκόμπα.

Μια συνεργατική τεχνολογία

Το μοντέλο χρησιμοποιεί ένα προηγμένο νευρωνικό δίκτυο, το Vision Transformer, για να αναλύει φωτογραφίες και να παρέχει γρήγορη και αξιόπιστη αναγνώριση ειδών. Το εργαλείο επιτυγχάνει πολύ υψηλή ακρίβεια, με ποσοστά επιτυχίας 96% και 99% για το είδος και το γένος, αντίστοιχα, μετά από εκπαίδευση σε ένα σύνολο εικόνων με 772 είδη και 269 γένη φιδιών σε 188 χώρες.

Με τη συνεργασία μιας διεθνούς κοινότητας επιστημόνων και πλατφορμών βιοποικιλότητας, όπως το HerpMapper και το iNaturalist, επιδιώκει να ξεπεράσει τις προηγούμενες προσπάθειες που αφορούσαν συγκεκριμένες περιοχές ή είδη. Σε αντίθεση με τις παραδοσιακές μεθόδους, όπως οι ανοσολογικές αναλύσεις ή τα τεστ PCR, οι οποίες απαιτούν εργαστήρια και δεν είναι εφικτές σε περιοχές με φτωχούς πόρους, το μοντέλο αυτό προσφέρει μια γρήγορη, προσιτή και ακριβή επιλογή ταυτοποίησης.

Σε πολλές χώρες, η ιατρική περίθαλψη εξαρτάται από τοπικούς ή διεθνείς ερπετολόγους, οι οποίοι συμβουλεύονται μέσω φωτογραφιών που στέλνουν οι ίδιοι οι ασθενείς ή τα μέλη της οικογένειάς τους, μέσω άτυπων πλατφορμών όπως το WhatsApp ή το Facebook. Αυτές δεν είναι πάντα ασφαλείς μέθοδοι, καθώς δεν εγγυώνται την απαραίτητη ταχεία ανταπόκριση. Στόχος αυτού του εργαλείου είναι να εξαλείψει τα εμπόδια με άμεση και φθηνή ταυτοποίηση, συνεχώς διαθέσιμη και εύκολα προσβάσιμη από κινητές συσκευές ή υπολογιστές.

Λιγότεροι θάνατοι και περισσότερη γνώση

Για να επιτευχθεί η εφαρμογή στην επικράτεια, οι ΓΧΣ συνεργάζονται με τις κοινότητες για να συμπεριλάβουν όλες τις κουλτούρες και την τοπική ποικιλομορφία. Ο Αλκόμπα επισημαίνει ότι στις περιοχές που περιβάλλονται από πλημμυρισμένες περιοχές και ψηλό γρασίδι, σχεδόν τα μισά περιστατικά συμβαίνουν πολύ κοντά στο σπίτι ή το χωριό. Τονίζει ότι χρειάζεται ακόμη πολύ “έργο πρόληψης, αλλά το εργαλείο αυτό έχει μεγάλη απήχηση, εν μέρει λόγω της ψηφιακής και οπτικής πτυχής του”.

Η στρατηγική, επιμένει ο εμπειρογνώμονας, είναι να γίνει προσιτό μέσω των παραδοσιακών τοπικών φορέων υλοποίησης: των δημόσιων νοσοκομείων υγείας και ορισμένων τοπικών ΜΚΟ.

Οι Γιατροί Χωρίς Σύνορα εργάζονται για να καταστήσουν το έργο μακροχρόνιο και να επιτύχουν ένα δίκτυο στο οποίο ο ασθενής θα μπορεί να αναγνωρίζει το φίδι και να επικοινωνεί άμεσα με τον γιατρό του, ώστε να ετοιμάσει τη θεραπεία.

Ασθενής με δάγκωμα φιδιού
Ασθενής με δάγκωμα φιδιού

Πολλές από τις εικόνες που μπορούν να χρησιμοποιηθούν για να τροφοδοτήσουν τον αλγόριθμο βρίσκονται σε πλατφόρμες όπως το Facebook, καθώς φιλοξενεί φωτογραφίες που έχουν τραβήξει τουρίστες σε μέρη που είναι δημοφιλή για σαφάρι. Το Νότιο Σουδάν, ωστόσο, έχει ελάχιστο τουρισμό, γεγονός που δυσκόλεψε τους προγραμματιστές να συλλέξουν γραφικό υλικό. Για το λόγο αυτό, οι Γιατροί Χωρίς Σύνορα διοργανώνουν ένα hackathon προκειμένου να “κινητοποιήσουν όλους τους γιατρούς και τους συναδέλφους νοσηλευτές που έχουν εργαστεί στο Νότιο Σουδάν τα τελευταία χρόνια”.

Εκτός από τη διάσωση ζωών, η τεχνολογία αυτή έχει και εκπαιδευτικό χαρακτήρα, εκπαιδεύοντας τις αγροτικές κοινότητες, τους οικολόγους και τους πολίτες να διακρίνουν μεταξύ δηλητηριωδών και μη δηλητηριωδών φιδιών, γεγονός που θα μπορούσε να μειώσει τόσο τον αριθμό των δηλητηριάσεων όσο και την άσκοπη θανάτωση αυτών των ερπετών.

Το εργαλείο εξακολουθεί να αντιμετωπίζει σημαντικές προκλήσεις, όπως η διασφάλιση ότι η βάση δεδομένων καλύπτει την πλήρη ποικιλομορφία των ειδών και ότι ο αλγόριθμος αναγνωρίζει σωστά εικόνες χαμηλότερης ποιότητας από εκείνες που χρησιμοποιήθηκαν για την εκπαίδευση. Ωστόσο, οι ΓΧΣ τονίζουν ότι οι συνεχείς εργασίες βελτίωσης διασφαλίζουν ότι το εργαλείο θα αποτελέσει μεγάλο σύμμαχο στην αντιμετώπιση της κρίσης.

Πηγή: www.rtve.es

Διαφήμιση