La inteligencia artificial IA cambiará fundamentalmente la medicina y la atención médica: los datos de diagnóstico del paciente, por ejemplo, de ECG, EEG o imágenes de rayos X, se pueden analizar con la ayuda del aprendizaje automático, de modo que las enfermedades se pueden detectar en una etapa muy tempranabasado en cambios sutiles. Sin embargo, implantar IA dentro del cuerpo humano sigue siendo un gran desafío técnico. Los científicos de la Cátedra de Optoelectrónica de TU Dresden han logrado por primera vez desarrollar una plataforma de IA implantable biocompatible que clasifica en tiempo real a losy patrones patológicos en señales biológicas como los latidos del corazón. Detecta cambios patológicos incluso sin supervisión médica. Los resultados de la investigación ya se han publicado en la revista avances científicos .
En este trabajo, el equipo de investigación dirigido por el profesor Karl Leo, el Dr. Hans Kleemann y Matteo Cucchi demuestra un enfoque para la clasificación en tiempo real de señales biológicas sanas y enfermas basado en un chip de IA biocompatible.redes de fibra que se asemejan estructuralmente al cerebro humano y permiten el principio de inteligencia artificial neuromórfica de la computación de reservorio. La disposición aleatoria de las fibras de polímero forma una llamada "red recurrente", que le permite procesar datos, de forma análoga al cerebro humano. La no linealidad deEstas redes permiten amplificar incluso los cambios de señal más pequeños, que, en el caso de los latidos del corazón, por ejemplo, a menudo son difíciles de evaluar para los médicos.Sin embargo, la transformación no lineal utilizando la red de polímero lo hace posible sin ningún problema.
En las pruebas, la IA pudo diferenciar entre latidos cardíacos saludables de tres arritmias comunes con una tasa de precisión del 88%. En el proceso, la red de polímeros consumió menos energía que un marcapasos. Las aplicaciones potenciales para los sistemas de IA implantables son múltiples:Por ejemplo, podrían usarse para monitorear arritmias cardíacas o complicaciones después de la cirugía e informarlas tanto a los médicos como a los pacientes a través de teléfonos inteligentes, lo que permite una asistencia médica rápida.
"La visión de combinar la electrónica moderna con la biología ha avanzado mucho en los últimos años con el desarrollo de los llamados conductores orgánicos mixtos", explica Matteo Cucchi, estudiante de doctorado y primer autor del artículo. "Hasta ahora, sin embargo,Los éxitos se han limitado a componentes electrónicos simples, como sinapsis individuales o sensores. Hasta ahora, no ha sido posible resolver tareas complejas. En nuestra investigación, ahora hemos dado un paso crucial hacia la realización de esta visión. Aprovechando el poder de la computación neuromórfica, comocomo la computación de reservorios utilizada aquí, hemos logrado no solo resolver tareas de clasificación complejas en tiempo real, sino que también seremos capaces de hacerlo dentro del cuerpo humano. Este enfoque permitirá desarrollar más sistemas inteligentes en el futuro que puedanayudar a salvar vidas humanas. "
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Technische Universität Dresden . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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