Beyin İçin Yapay Zeka Modeli Yoğun Bakıma Geliyor

Cleveland Clinic, yoğun bakım ünitelerindeki hastaların beyin sağlıklarını izlemek için kullanılacak büyük ölçekli bir yapay zeka modeli geliştirmek amacıyla San Francisco merkezli girişim Piramidal ile ortaklık kuruyor.

Sistem, metin tabanlı eğitim yerine, kafa derisine yerleştirilen elektrotlar aracılığıyla toplanan ve ardından bir bilgisayar tarafından dalgalı çizgiler halinde okunan elektroensefalogram (EEG) verilerine dayanmaktadır. EEG, beynin elektriksel aktivitesini kaydeder ve bu aktivitedeki değişiklikler bir soruna işaret edebilir. Yoğun bakım ünitesinde doktorlar, nöbet, bilinç değişikliği veya beyin fonksiyonlarında gerileme belirtileri aramak için EEG verilerini tararlar.

Doktorlar şu anda yoğun bakım ünitesindeki bir hastada anormal beyin aktivitesini tespit etmek için sürekli EEG izlemesine güveniyorlar, ancak her hastayı gerçek zamanlı olarak takip edemiyorlar. Bunun yerine, EEG raporları genellikle her 12 veya 24 saatte bir oluşturuluyor ve ardından hastanın nörolojik bir sorun yaşayıp yaşamadığını belirlemek için analiz ediliyor. Bir günlük beyin dalgası verisini manuel olarak incelemek iki ila dört saat sürebiliyor.

Cleveland Clinic Nöroloji Enstitüsü Epilepsi Merkezi direktörü ve nörolog Imad Najm, "Bu tür şeyler zaman alıcıdır. Özneldir ve deneyime ve uzmanlığa bağlıdır," diyor.

Cleveland Clinic ve Piramidal'in geliştirmekte olduğu sistem, EEG verilerinin sürekli akışını yorumlamak ve saniyeler içinde anormallikleri işaretlemek üzere tasarlandı; böylece doktorlar daha erken müdahale edebilecek.

Piramidal'ın ürün sorumlusu Kris Pahuja, "Modelimiz, yoğun bakım ünitesindeki hastaları sürekli olarak izleme ve doktorlara hastanın durumuyla ilgili gerçek zamanlı olarak neler olduğunu ve beyin sağlıklarının nasıl geliştiğini bildirme rolünü üstleniyor" diyor.

Pahuja ve CEO Dimitris Fotis Sakellariou, farklı insanlardaki sinir sinyallerini genel olarak okuyup yorumlayabilen bir yapay zeka sistemi olan beyin için bir temel model oluşturma hedefiyle 2023 yılında Piramidal'ı kurdu. Sakellariou, öncesinde 15 yıl boyunca nöromühendis ve yapay zeka bilimcisi olarak EEG araştırmaları yaptı. Pahuja, Google ve Spotify'da ürün stratejisi üzerinde çalıştı. Y Combinator tarafından desteklenen girişimleri, geçen yıl 6 milyon dolar tohum yatırımı aldı.

Şirket, yoğun bakım ünitesi beyin modelini, kamuya açık EEG veri setlerinin yanı sıra Cleveland Clinic ve diğer ortaklıklardan elde edilen tescilli EEG verilerini kullanarak oluşturdu. Sakellariou, modelin nörolojik olarak sağlıklı ve sağlıksız "on binlerce" hastadan yaklaşık bir milyon saatlik EEG izleme verisi içerdiğini söylüyor. Beyin aktivite kalıpları kişiden kişiye son derece değişkendir, bu nedenle bir beyin temel modeli oluşturmak, ortak kalıpları ve özellikleri yakalamak için büyük miktarda veri gerektirir.

Sakellariou, "Temel bir modelin güzelliği, ChatGPT'nin metni genelleştirebilmesi, tonunuza uyum sağlayabilmesi, yazma biçiminize uyum sağlayabilmesidir; modelimiz farklı insanların beyinlerine uyum sağlayabiliyor," diyor.

Cleveland Clinic ve Piramidal ekibi şu anda modeli ince ayar yapmak için retrospektif hasta verilerini kullanıyor. Önümüzdeki altı ila sekiz ay içinde, modeli sıkı bir şekilde kontrol edilen bir yoğun bakım ünitesinde, canlı hasta verileri ve sınırlı sayıda yatak ve doktorla test etmeyi planlıyorlar. Ardından, yazılımı yavaş yavaş tüm yoğun bakım ünitesine yaymayı hedefliyorlar. Najm, yazılımın sonunda hastane sisteminin aynı anda yüzlerce hastayı izlemesine olanak tanıyacağını söylüyor.

Yavaş uygulama, yanlış pozitif ve yanlış negatif sonuçlarını azaltmak için yapılıyor; yani sistemin ciddi bir olay yaşamayan hastaları yanlış tespit ettiği veya ciddi bir olay yaşayan birini yakalayamadığı durumlar. Najm, özellikle ikinci senaryonun "geceleri bizi uyutmayan büyük bir sorun" olduğunu söylüyor.

Piramidal, modelin mevcut doğruluğu hakkında yorum yapmadı, ancak teknolojisini bir doktor ağıyla karşılaştırarak "insan benzeri" bir performans elde ettiğini belirtti. Şirket, modelin doğruluğuna ilişkin verileri ileride yayınlamayı planlıyor.

Piramidal'ın öncelikli odağı beyin temel modelini yoğun bakım ünitelerine uygulamak olsa da, Sakellariou ve Pahuja bunu epilepsi ve uyku takibi için de kullanmak istiyor. Bu arada, beyin-bilgisayar arayüzü şirketi Synchron, sistemini daha doğru ve daha fazla kullanıcıya genelleştirilebilir hale getirmek için deneme katılımcılarından alınan verileri içeren bir beyin temel modeli geliştiriyor. Beyin temel modellerinin tüketici uygulamaları da mevcut; örneğin, duygusal durumları ölçmek için EEG kulaklıkları kullanmak gibi. Hem tıbbi hem de tüketici uygulamaları, beyin verilerinin nasıl kullanılıp depolanacağı ve nasıl ve ne zaman kullanılması gerektiği konusunda sorular ortaya çıkarıyor.

Sinirbilim araştırmalarına adanmış özel bir hayırseverlik kuruluşu olan Dana Vakfı'nın başkanı ve CEO'su Caroline Montojo, "Bunun gibi gelişmeler, bu teknolojilerin sorumlu bir şekilde geliştirilmesini ve kullanılmasını destekleyen öngörülü etik çerçevelere olan ihtiyacı vurguluyor," diyor. "Teknoloji tasarımının erken aşamalarında etikçiler, sosyal bilimciler ve hukukçular da dahil olmak üzere birçok farklı disiplinden ve hastaların yaşam deneyimlerinden birçok farklı bakış açısını bir araya getirmek kritik önem taşıyor."