Mākslīgais intelekts izglābs Latvijas pacientus no diabēta (+VIDEO)

Pētījuma prognozēšanas algoritms balstīts datorredzes un mašīnmācīšanās pieejā.

Kopdarbā ar zinātniekiem Itālijā, Austrijā, Beļģijā, Zviedrijā un Šveicē, Latvijas Universitātē (LU) sākts pētniecības projekts prediabēta monitorēšanai, izmantojot mākslīgā intelekta risinājumus. Pētnieku iecere ir izstrādāt algoritmu, lai riska grupas pacientus jau agrīni pasargātu no prediabēta attīstības.

36 % pieaugušo Eiropā sadzīvo ar nediagnosticētu diabētu, kas var izraisīt dzīvībai bīstamas komplikācijas, ja to savlaicīgi un pareizi neārstē. 541 miljoniem pieaugušo glikozes līmenis asinīs ir augstāks par normālu, bet nav pietiekami augsts, lai to uzskatītu par diabētu. Pasaules Veselības organizācija un Starptautiskā diabēta federācija uzsver, ka prediabēts ir atgriezenisks, ja to savlaicīgi diagnosticē un sāk veselīgu dzīvesveidu, lietojot sabalansētu uzturu un veicot fiziskas aktivitātes.

Pētījumā iesaistīs arī Latvijas iedzīvotājus

Pētnieku komandu Latvijā vada LU Medicīnas fakultātes Personalizētās medicīnas laboratorijas vadošā pētniece Dr.med. Jeļizaveta Sokolovska.

Latvijā un Austrijā notiks pacientu iesaiste pētījuma īstenošanai. Latvijas pētījuma centrā tiks iesaistīti citādi veseli pieaugušie no 18 līdz 65 gadu vecumam ar normālu glikozes līmeni, virssvaru vai 1. pakāpes aptaukošanos. Turpretī kolēģi no Austrijas analizēs pacientu grupu ar normālu svaru, kuru 1. vai 2. pakāpes radiniekiem ir diagnosticēts diabēts.

Pētījuma prognozēšanas algoritms balstīts datorredzes un mašīnmācīšanās pieejā, proti, tiks kombinēti dažāda veida dati – reālās dzīves datu kopa, kas iegūta no esošajiem un jaunajiem klīniskiem pētījumiem no abiem pētījuma centriem, apvienojot ar matemātiskiem modeļiem. Reālās dzīves datu kopā tiks ņemti vērā dažādi parametri: glikozes variabilitāte tiks novērtēta, izmantojot pastāvīgās glikozes monitorēšanas sensoru, katra dalībnieka fizisko aktivitāšu biežums un daudzveidība tiks noteikta, izmantojot fitnesa aproci. Daļu pētījuma kopas dalībnieku aicinās testēt Elektronikas un datorzinātņu institūtā izstrādāto aproci “EDIBit”.

Noteiks glikozes tolerances traucējumu riskus

Pētnieku grupa izvirzījusi mērķi testēt projektā izstrādātu matemātisku algoritmu, kas tiks veidots prediabēta jeb glikozes tolerances traucējumu reālā laika riska noteikšanai.

Pacientu bioloģiskajos materiālos zinātnieki pētīs dažādus iekaisuma marķierus, sāta hormonu leptīnu u.c. parametrus. Tiks ievākti arī dati par dalībnieku uztura paradumiem. Sadarbībā ar uztura speciālistiem pacienti saņems diētas rekomendācijas saskaņā ar starptautiski atzītām vadlīnijām, savukārt sporta fiziologi noteiks katra pētījuma dalībnieka fiziskās aktivitātes līmeni un sniegs atbilstošus ieteikumus pastāvīgiem attālinātiem treniņiem, lai uzlabotu vispārējo pašsajūtu un nepieciešamības gadījumā veiktu svara korekcijas. Pacienti pētījumā tiks iesaistīti četru mēnešu garumā, ietverot trīs klātienes vizītes.

Projektā sadarbojas partneri vairākās valstīs

Projekta vadošais partneris informācijas un komunikācijas tehnoloģiju centrs “Spindox” Itālijā, bet plašu partneru kopu veido Latvijas Universitāte un Elektronikas un datorzinātņu institūts, Grācas Medicīnas universitāte Austrijā, Itālijas pētniecības padome – Lietišķās skaitļošanas institūts, Dienvidšveices Lietišķo zinātņu un mākslas universitāte Šveicē, konsultāciju uzņēmums “EuronetBeļģijā”, Robotikas skola Itālijā, uzņēmums “CheckHealth” Zviedrijā, Itālijas aknu fonds ONLUS un uzņēmums “HK3 Lab” Itālijā.

“Integrētais modelis prediabēta monitorēšanai, izmantojot uz mākslīgo intelektu balstītu automatizēto riska stratificēšanas modeli” (PRAESIIDIUM) ir viena no Eiropas Savienības pētniecības un inovācijas programmas “Apvārsnis Eiropa” aktivitātēm. Projekts ilgs no 2023. gada 1. janvāra līdz 2025. gada 31. martam. Projekt finansējums ir 5,81 miljons eiro.

Izstrādā diabētiskās retinopātijas skrīninga un monitorēšanas programmu

Šis nav ne pirmais, ne vienīgais projekts, kurā LU pēta diabēta pacientu aprūpi. 2021. gadā pētnieki sāka projektu, kurā strādā pie mākslīgā intelekta tehnoloģijās bāzētas diabētiskās retinopātijas skrīninga un monitorēšanas programmas, rakstīja Labs of Latvia. Šī pētījuma gaitā plānots attīstīt personalizētu pieeju diabēta pacientu acu komplikāciju skrīningā un novērošanā, kas ļautu noteikt individuālu pārbaužu intervālu. “Mēs aicinām atkāpties no vienota intervāla ievērošanas starp skrīninga vizītēm visiem diabēta pacientiem, tā vietā piedāvājot noteikt diabētiskās retinopātijas progresijas risku, izmantojot plašu riska faktoru un acs dibena fotouzņēmumu analīzi ar mākslīgā intelekta palīdzību,” iepriekš norādīja projekta darba grupas vadītāja J. Sokolovska.

Savukārt Latvijas Zinātnes padomes fundamentālo un lietišķo pētījumu projektā LU Medicīnas fakultātes pētnieki meklē asociāciju starp glikozes variabilitāti, zarnu traucējumiem un diabētiskās nefropātijas progresiju pirmā tipa cukura diabēta pacientiem, rakstīja Labs of Latvia. Projektā iegūtie rezultāti nākotnē var palīdzēt mazināt glikozes svārstības un palēnināt diabēta komplikāciju progresiju pie pirmā tipa cukura diabēta, ietekmējot zarnu iekaisumu un disbiozi ar diētu, pretiekaisuma preparātiem, prebiotikām un probiotikām.