Το Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο Θεσσαλονίκης, σε συνεργασία με διεθνή ιδρύματα, δημιούργησε ένα καινοτόμο μοντέλο Τεχνητής Νοημοσύνης που αναλύει 566 βιοϊατρικούς δείκτες από 27.000 συμμετέχοντες. Η τεχνολογία εισάγει τον δείκτη HyperScore για την εκτίμηση της οργανικής επιβάρυνσης, επιτρέποντας την έγκαιρη διάγνωση και την εξατομικευμένη θεραπεία της υπέρτασης μέσω της ανάλυσης έξι διαφορετικών διαδρομών εξέλιξης της νόσου.
Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο και Τεχνητή Νοημοσύνη κατά της υπέρτασης
Μια διεθνής επιστημονική μελέτη με τη συμμετοχή του Αριστοτελείου Πανεπιστημίου Θεσσαλονίκης εισάγει ένα πρωτοποριακό μοντέλο Τεχνητής Νοημοσύνης για την ανίχνευση της αόρατης πολυοργανικής βλάβης που προκαλεί η υπέρταση, ανοίγοντας νέους δρόμους στην Ιατρική Ακριβείας. Μία διεθνής ερευνητική ομάδα, στην οποία συμμετέχουν επιστήμονες από το Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο Θεσσαλονίκης, το University of Oxford και το Khalifa University, ανέπτυξε ένα καινοτόμο πλαίσιο Τεχνητής Νοημοσύνης. Η τεχνολογία αυτή έχει τη δυνατότητα να αναγνωρίζει, να ποσοτικοποιεί και να χαρτογραφεί τη συνολική βλάβη που επιφέρει η υπέρταση στα όργανα του σώματος, προσφέροντας νέες προοπτικές για την εξατομικευμένη πρόληψη των καρδιαγγειακών νοσημάτων. Η μελέτη δημοσιεύθηκε στο Circulation, το κορυφαίο επιστημονικό περιοδικό της American Heart Association στον τομέα της καρδιαγγειακής ιατρικής.
Ένα νέο μοντέλο Τεχνητής Νοημοσύνης για την υπέρταση
Στο επίκεντρο της επιστημονικής προσπάθειας βρίσκεται η δημιουργία ενός υπολογιστικού πλαισίου που βασίζεται σε προηγμένες τεχνικές Contrastive Machine Learning. Οι ερευνητές προχώρησαν στην ανάλυση 566 πολυτροπικών βιοϊατρικών δεικτών, αντλώντας δεδομένα από περισσότερους από 27.000 συμμετέχοντες της UK Biobank.
Το εύρος των αναλυθέντων στοιχείων περιλαμβάνει:
- Μαγνητικές τομογραφίες καρδιάς και εγκεφάλου.
- Υπερηχογραφήματα αγγείων και ηλεκτροκαρδιογραφήματα.
- Εξετάσεις αίματος και μετρήσεις σύστασης σώματος.
- Αναπνευστικές δοκιμασίες και άλλες κλινικές πληροφορίες.
Η αξιοπιστία και η δυνατότητα γενίκευσης του μοντέλου επικυρώθηκαν επιτυχώς σε έναν ανεξάρτητο πληθυσμό, ο οποίος αποτελούνταν από περισσότερα από 5.500 άτομα που συμμετείχαν στην αμερικανική μελέτη ARIC.
Από τη μέτρηση της πίεσης στη χαρτογράφηση της οργανικής βλάβης
Η σημαντικότερη καινοτομία της εργασίας έγκειται στη μετατόπιση της αξιολόγησης της υπέρτασης από την απλή καταγραφή της αρτηριακής πίεσης στην εκτίμηση της πραγματικής βιολογικής επίδρασης της νόσου. Το νέο σύστημα εισάγει τον δείκτη HyperScore, ο οποίος υπολογίζει τη συνολική οργανική επιβάρυνση κάθε ασθενούς. Επιπλέον, καθιερώνονται οι HyperTrajectories, έξι διαφορετικές διαδρομές εξέλιξης της υπέρτασης. Αυτό αποδεικνύει ότι η νόσος δεν ακολουθεί μια ενιαία πορεία, αλλά παρουσιάζει διαφορετικούς φαινότυπους με επιπτώσεις στην καρδιά, στον εγκέφαλο, στα αγγεία, στους νεφρούς ή στον μεταβολισμό, επιτρέποντας στοχευμένες θεραπευτικές παρεμβάσεις.
Η συμβολή του Αριστοτελείου Πανεπιστημίου στη διεθνή ερευνητική προσπάθεια
Η συμμετοχή του Αριστοτελείου Πανεπιστημίου πραγματοποιήθηκε μέσω της Μονάδας Επεξεργασίας Σήματος και Βιοϊατρικής Τεχνολογίας του Εργαστηρίου Τηλεπικοινωνιών του Τμήματος Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών. Ο Καθηγητής Λεόντιος Χατζηλεοντιάδης, Διευθυντής της Μονάδας, εκπροσώπησε στη μελέτη τόσο το Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο όσο και το Healthcare Engineering Innovation Group του Khalifa University, υπογραμμίζοντας τον διεθνή χαρακτήρα της ελληνικής ερευνητικής παρουσίας στον τομέα της υγείας.
Η Μονάδα Επεξεργασίας Σήματος και Βιοϊατρικής Τεχνολογίας αποτελεί μια από τις πιο ενεργές ελληνικές ερευνητικές μονάδες στους τομείς της Βιοϊατρικής Τεχνολογίας και της Τεχνητής Νοημοσύνης. Διαθέτοντας πολυετή εμπειρία στην επεξεργασία βιοϊατρικών σημάτων και εικόνων, στην ανάπτυξη ψηφιακών βιοδεικτών, στην αξιόπιστη Τεχνητή Νοημοσύνη, στην ιατρική απεικόνιση και στις αποκεντρωμένες κλινικές μελέτες, η ομάδα συντονίζει και συμμετέχει σε σημαντικά έργα όπως τα AI-PROGNOSIS, iPROLEPSIS, MOSAIC, MULTIPULM, HosmartAI και PROTEIN, διαμορφώνοντας την επόμενη γενιά τεχνολογιών ψηφιακής υγείας.
Διεθνής συνεργασία κορυφαίων πανεπιστημίων
Η ευρεία αυτή συνεργασία συγκέντρωσε ειδικούς από πολλά διεθνή ιδρύματα, ενισχύοντας τη διεπιστημονική προσέγγιση.
Συγκεκριμένα, συμμετείχαν ερευνητές από:
- University of Oxford και King’s College London.
- London School of Hygiene & Tropical Medicine και St George’s, University of London.
- University of Bristol, Brighton and Sussex Medical School, University of Brighton και University of Sussex.
- McGill University, University of Cape Town και South African Medical Research Council.
Η συνύπαρξη ειδικών στη Βιοϊατρική Μηχανική, την Καρδιολογία, την Ιατρική Απεικόνιση, την Επιδημιολογία και την Τεχνητή Νοημοσύνη ανέδειξε τη σημασία της συνεργασίας στην αντιμετώπιση σύνθετων προβλημάτων υγείας.
Η υπέρταση ως σιωπηλός δολοφόνος
Η αρτηριακή υπέρταση χαρακτηρίζεται εδώ και δεκαετίες ως ο σιωπηλός δολοφόνος. Αν και αποτελεί τον σημαντικότερο τροποποιήσιμο παράγοντα κινδύνου για καρδιαγγειακά νοσήματα και ευθύνεται για εκατομμύρια θανάτους ετησίως παγκοσμίως, η επίδρασή της στον ανθρώπινο οργανισμό εξελίσσεται αθόρυβα. Πολύ πριν εμφανιστούν τα πρώτα κλινικά συμπτώματα, η νόσος προκαλεί σταδιακές αλλοιώσεις στην καρδιά, στον εγκέφαλο, στους νεφρούς, στα αιμοφόρα αγγεία και σε άλλα ζωτικά όργανα, οι οποίες συχνά παραμένουν αδιάγνωστες μέχρι την εμφάνιση σοβαρών επιπλοκών.
Η Τεχνητή Νοημοσύνη αποκαλύπτει τις αόρατες διαδρομές της υπέρτασης
Ο Καθηγητής Λεόντιος Χατζηλεοντιάδης σημείωσε ότι η εργασία αυτή αποτυπώνει τη μετάβαση της Τεχνητής Νοημοσύνης από την απλή ανάλυση δεδομένων στην παραγωγή νέας βιοϊατρικής γνώσης. Η υπέρταση δεν αποτελεί μια ενιαία νόσο που εξελίσσεται με τον ίδιο τρόπο σε κάθε άνθρωπο, επηρεάζοντας διαφορετικά όργανα και βιολογικά συστήματα. Μέσω προηγμένων αλγορίθμων, οι ερευνητές μπόρεσαν να αποκαλύψουν τις μέχρι σήμερα αόρατες διαδρομές εξέλιξης της νόσου, δημιουργώντας τις προϋποθέσεις για πιο έγκαιρη διάγνωση, βελτιωμένη πρόγνωση και πραγματικά εξατομικευμένη θεραπεία. Η συμμετοχή της ομάδας επιβεβαιώνει ότι η έρευνα στο Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο συνδιαμορφώνει τις διεθνείς εξελίξεις στη Βιοϊατρική Μηχανική και την Ιατρική Ακριβείας.
Το Τμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών στην αιχμή της διεθνούς έρευνας
Ο Πρόεδρος του Τμήματος Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών του Αριστοτελείου Πανεπιστημίου, Καθηγητής Παντελής Μικρόπουλος, δήλωσε ότι η Μονάδα Επεξεργασίας Σήματος και Βιοϊατρικής Τεχνολογίας, υπό τη διεύθυνση του Καθηγητή Λεόντιου Χατζηλεοντιάδη, ανέδειξε τη δυναμική του Τμήματος στην παραγωγή έρευνας αιχμής με ουσιαστικό κοινωνικό αντίκτυπο. Η δημοσίευση στο Circulation αξιοποιεί πρωτοποριακά την Τεχνητή Νοημοσύνη στην υπηρεσία της υγείας. Η διεθνής εξωστρέφεια και η διεπιστημονική συνεργασία αποτελούν στρατηγικούς άξονες του Τμήματος. Ο Καθηγητής Μικρόπουλος συνεχάρη την ερευνητική ομάδα για την επιτυχία, τονίζοντας πως η διάκριση αυτή ενισχύει περαιτέρω τη διεθνή παρουσία και το κύρος του Αριστοτελείου Πανεπιστημίου.
