Mesterséges intelligencia ismerheti fel és biztonságosan adagolhatja a gyógyszereket

Jelentősen megkönnyítheti és hatékonyabbá teheti a kórházi gyógyszeradagolás minőségbiztosítását a Pécsi Tudományegyetem Gyógyszerésztudományi Karának munkatársai által fejlesztett mesterséges intelligencia (MI) alapú alkalmazás, amely képes az egyes gyógyszerek felismerésére. A PTE Kutatói Innovációs Díját elnyert fejlesztést már tesztelték klinikai környezetben, most a hardveres prototípus fejlesztése és az algoritmus további gyógyszerekre való „betanítása” zajlik.

A mesterséges intelligencia több dologban segíthet

Ahogy arról a Pécsi Tudományegyetem szerkesztőségünket tájékoztatta, jelen pillanatban harminc darab szájon át bevehető gyógyszert ismer fel a dr. Ashraf Amir Reza egyetemi tanársegéd és munkatársai által fejlesztett alkalmazás, ami a tervek szerint néhány éven belül jelentős segítséget nyújthat a kórházi gyógyszerosztás ellenőrzésében, hatékonyabbá, egyben pedig biztonságosabbá téve azt. A pécsi fejlesztés jó példája annak, 

hogyan lehetséges a mesterséges intelligencia tudását olyan formában alkalmazni, hogy az ne kiváltsa, hanem segítse az emberek munkáját, másrészt pedig hogyan lehet elérhető célok kitűzése révén a napi gyakorlatban működő alkalmazást készíteni.

Az egyetem szerint bár a képfelismerő algoritmusok elterjedése nyomán rengeteg próbálkozás történt már az elmúlt évek során különböző gyógyszerfelismerő MI alkalmazások fejlesztésére, ezek mind ugyanabba a csapdába estek: egyszerűen lehetetlen, vagy legalábbis rendkívül nehéz olyan modellt létrehozni, ami teljes biztonsággal tudna azonosítani több tízezernyi különböző gyógyszert, ráadásul ezek köre folyamatosan újabb készítményekkel bővül. Ezzel a problémával kellett szembenéznie dr. Ashraf Amir Rezának is, amikor néhány évvel ezelőtt, PhD tanulmányainak kezdetén a témával kezdett el foglalkozni.

Mesterséges intelligencia segítheti a kórházakban a gyógyszerek felismerését
Fotó: MedicinePlus

A Gyógyszerészeti Intézet egyik kutatási témája az illegális gyógyszerforgalmazás, illetve az internetes gyógyszerforgalmazás volt, és mintegy hat évvel ezelőtt el is indultak próbálkozások arra, hogy objektum felismerés révén lehessen megkülönböztetni a valódi és a hamisított gyógyszereket. Az ezzel próbálkozó munkatársaim több száz felvételt készítettek, és az ezeken kiképzett MI modell megfelelő teljesítményt nyújtott, de kiderült, hogy óriási mennyiségű adatot kellene felhasználni, és ez végül lekerült a napirendről. Engem jó ideje foglalkoztat a mesterséges intelligencia, és amikor a témavezetőm, dr. Fittler András megemlítette a korábbi próbálkozást, az felkeltette az érdeklődésemet. Beleástam magam a témába, és elkezdtem dolgozni rajta

 – idézte fel dr. Ashraf Amir Reza a kezdeteket, aki már a munka megkezdésekor elhatározta, hogy egy klinikai környezetben használható alkalmazásra koncentrál.

 

Mindig a megfelelő gyógyszert osztja ki

A pécsi egyetem által fejlesztett mesterséges intelligencia (MI) alapú alkalmazásnak két jelentős előnye is akad:

• egyrészt a kórházakban használt gyógyszerek száma korlátozott, így nem jelent leküzdhetetlen akadályt az összes adat betáplálása,
• másrészt valódi igény is van egy ilyen alkalmazásra.

Dr. Ashraf Amir Reza elmondása szerint már az ötlet kidolgozásakor olyasmin gondolkodtak, ami segíti a kórházi személyzet munkáját, hiszen egy kórházban többnyire óriási a pörgés, folyamatosan érkeznek újabb betegek, és nagyon fontos, hogy mindenki a neki szánt gyógyszert kapja meg megfelelő adagolásban. 

Erre jelentenek megoldást a gyógyszeradagoló automaták, ám ezek jellemzően a nagyobb kórházakban állnak rendelkezésre. Ezért is lenne fontos, hogy a kisebb intézményekben, illetve egyes osztályokon dolgozók igénybe vehessenek egy olyan eszközt, amely révén ki lehet küszöbölni azokat a szerencsére ritkán, de a nemzetközi szakirodalomban is dokumentáltan előforduló tévedéseket, amikor egy beteg számára nem a megfelelő gyógyszer kerül kiosztásra. Közben segítjük az osztályos gyógyszerészek, orvosok és ápolók munkáját; ha minden jól megy, egy plusz eszközt tudunk adni az egészségügyi dolgozók kezébe

 ­– hangsúlyozta a kutató, hozzátéve, hogy az alkalmazás első, kezdetleges változata 10 gyógyszer felismerésére volt képes, amiből kiderült, hogy az elképzelés megvalósítható. Aztán arra is fény derült, hogy jelentős nemzetközi érdeklődés mutatkozik iránta.

A háttér

Dr. Ashraf Amir Reza az Európai Kórházi Gyógyszerészek Szövetsége (EAHP) 2022-es bécsi konferenciájára küldte be az absztraktját mintegy próbaképpen, és nagy meglepetésére azt a visszajelzést kapta, hogy egyrészt díjra jelölték, másrészt egy előadásra is felkérték. 

A következő lépés az algoritmus továbbfejlesztése volt, megháromszorozva az általa ismert gyógyszerek számát, másrészt a lelkes kutató egy mobilalkalmazást fejlesztetett, amit a PTE Klinikai Központjában, a Kaposvári Kaposi Mór Oktató Kórházban és a Komlói Egészségcentrumban is teszteltek. Ezt követte egy publikáció a mérvadó Artificial Intelligence in Medicine szakmai folyóiratban, majd a pályázás az egyetemi innovációs pályázaton, amelynek sikere kézzelfogható közelségbe hozta az alkalmazás elkészültét.

A Pécsi Tudományegyetem tájékoztatása szerint a cél, hogy az alkalmazás saját hardvert kaphasson integrált kamerarendszerrel a teljesítmény javítása érdekében, miközben 

a modell további képzése, finomhangolása révén közelebb kerülhet a gyakorlati alkalmazhatósághoz. 

Most egy 3D nyomtatással készülő, integrált kamerás prototípuson is dolgoznak a szakemberek, amibe bele lehet helyezni a vizsgálandó gyógyszereket. Emellett a modellt is továbbfejlesztik, hogy a jelenlegi harminc helyett nyolcvan gyógyszert ismerjen fel. Ahogy fogalmaztak, ez már akkora mennyiség, ami megfeleltethető egy kisebb kórházban, osztályon használt gyógyszerlistának.

Minderre a tervek szerint 18 hónap áll rendelkezésre, és ezután jöhet a lehetséges ipari, szakmai partnerek felkutatása.