211service.com
Kunstmatige intelligentie biedt een betere manier om malaria te diagnosticeren
Ondanks al onze inspanningen om malaria onder controle te krijgen, moeten we voor de diagnose in veel delen van de wereld nog steeds malariaparasieten tellen onder de microscoop op een met bloed besmeurd glasplaatje. Nu kan een programma voor kunstmatige intelligentie dit betrouwbaarder doen dan de meeste mensen.
Die AI zit in een geautomatiseerde microscoop, de Autoscope genaamd, die voor 90 procent nauwkeurig en specifiek is in het detecteren van malariaparasieten. Charles Delahunt en collega's van Intellectual Ventures Laboratory - de onderzoeksafdeling van Nathan Myhrvolds patentlicentiebedrijf Intellectual Ventures in Seattle - bouwden het systeem met steun van Bill en Melinda Gates via het Global Good Fund. De Autoscope is in het veld getest bij de Onderzoekseenheid Shoklo Malaria op de grens tussen Thailand en Myanmar tijdens het malariaseizoen in december 2014 en januari 2015. resultaten werden in december gepubliceerd.
De Autoscope, een 15-inch hoge, 7-inch brede gladde witte doos met daarin een microscoop met een aangesloten laptop waarop een software-algoritme draait, maakt gebruik van deep learning om microscoopbeelden te analyseren. Deep-learning software maakt gebruik van kunstmatige neurale netwerken die de hersenen nabootsen, zodat computers abstracte patronen kunnen herkennen. Het team van Delahunt trainde de software op 120 dia's uit collecties over de hele wereld, zowel met als zonder malaria. De software gebruikt visuele kenmerken zoals vorm, kleur en textuur om de kans te berekenen dat een bepaald object een malariaparasiet is. Het classificeerde 170 monsters tijdens veldtesten in Thailand.
'Het zou een brede toepasbaarheid kunnen hebben, niet alleen in onderzoek en surveillance van resistentie tegen malaria, maar ook in de klinische praktijk, zegt Mehul Dhorda, hoofd van het Asia Regional Center van het WorldWide Antimalariaal Resistance Network. Dhorda werkt met Intellectual Ventures aan enkele van de huidige Autoscope-onderzoeken, maar was geen auteur van het onderzoek.
De Autoscope gebruikt deep-learning software om de malariaparasieten in een monster te kwantificeren.
In 2015 trof malaria 214 miljoen mensen en stierven naar schatting 438.000. Wereldwijd besteden we ongeveer 2,7 miljard dollar per jaar aan de bestrijding en bestrijding van malaria.
De huidige diagnose van malaria is gebaseerd op twee benaderingen: microscopie en snelle diagnostische tests. Snelle diagnostische tests zijn draagbare kaarten die banden weergeven in aanwezigheid van malaria, net als een zwangerschapstest thuis. Ze zijn niet duur, maar zelfs een kleine prijs kan onbetaalbaar zijn. Als een kliniek daarentegen eenmaal een microscoop en enkele objectglaasjes heeft, kunnen ze voor onbepaalde tijd worden hergebruikt zonder verdere kosten.
Een ander nadeel van snelle diagnostische tests is dat ze malaria niet kwantificeren. Ze detecteren alleen de aan- of afwezigheid, dus ze zijn niet ideaal voor gevallen van resistente of ernstige malaria. Als u een ernstig ziek kind heeft met ernstige malaria, dan is het belangrijk dat u de parasietdichtheid onder controle houdt. Elke zes uur die je wilt zien, komt het naar beneden? Heeft mijn behandeling effect? zegt Albert Kilian , een volksgezondheid en malaria-expert bij Tropical Health consultancy. En in deze gevallen werken [snelle diagnostische tests] niet, dus je moet [de parasieten] tellen.
De microscopie die momenteel wordt gebruikt om de parasieten te kwantificeren, vereist goed opgeleide microscopisten, en veel malariagevoelige gebieden hebben er niet genoeg van, of de middelen om nieuwe te trainen. Daarentegen kan iedereen de Autoscope gebruiken. We zijn niet zo goed als de allerbeste mensen, maar volgens de normen van de Wereldgezondheidsorganisatie zijn we zeker beter dan de meeste microscopisten in het veld, zegt Delahunt.
Er zijn obstakels die moeten worden overwonnen voordat de Autoscope kan worden gebruikt waar deze het meest nodig is. Het apparaat heeft elektriciteit nodig, dus het is nutteloos in gebieden met onvoldoende stroom.
En dan is er nog de kostenkwestie. Intellectual Ventures Laboratory is momenteel op zoek naar een commerciële partner om de kosten van de Autoscope te verlagen tot $ 1.500 tot $ 4.000. Het is ook van plan om in 2016 de Autoscope te testen in meer veldproeven in Peru en Zuidoost-Azië, waaronder enkele tests voor gevallen van resistente malaria.