قام مستشفى سنغافورة العام (SGH)، بالشراكة مع DXC Technologies، بتطوير حل ذكاء اصطناعي يسمى "الأمراض المعدية الذكية المعززة" (AI2D)، والذي يهدف إلى تحسين وصفات المضادات الحيوية، والحد من إساءة استخدام المضادات الحيوية، واختيار المضادات الحيوية الأكثر ملاءمة لكل مريض. . تم تدريب نموذج AI2D باستخدام بيانات غير محددة من 8000 مريض، تغطي أنواعًا متعددة من العدوى مثل الالتهاب الرئوي وسبعة مضادات حيوية شائعة الاستخدام. سيمنحك محررو Downcodes فهمًا متعمقًا لهذا الابتكار الذي يهدف إلى مكافحة أزمة مقاومة المضادات الحيوية العالمية.
يعتمد بناء نموذج AI2D على بيانات سريرية غير محددة لحوالي 8000 مريض بمستشفى سنغافورة العام في الفترة من 2019 إلى 2020، بما في ذلك الأشعة السينية والأعراض السريرية والعلامات الحيوية واتجاهات الاستجابة للعدوى، والتي تغطي سبعة مضادات حيوية وريدية واسعة النطاق شائعة الاستخدام. وأجرى الفريق البحثي دراسة تحقق أولية لنموذج الذكاء الاصطناعي في عام 2023، ومقارنته بـ 2000 حالة التهاب رئوي.
في الدراسة، لاحظت SGH وDXC أن AI2D كان قادرًا على تقليل عدد الحالات التي تتطلب المراجعة بمقدار الثلث (من عام 2012 إلى 624). كما زاد نموذج الذكاء الاصطناعي من احتمالية تحديد الحالات التي تتطلب التدخل بنحو 12% من الحالات التي تمت مراجعتها، مقارنة بـ 4% فقط للمراجعة اليدوية التقليدية. بالإضافة إلى ذلك، تم اختصار وقت التحليل لحالة معينة من 20 دقيقة للمراجعة اليدوية إلى "أقل من ثانية واحدة".
وتظهر الأبحاث أن نموذج الذكاء الاصطناعي دقيق بنسبة 90% في تحديد ما إذا كانت المضادات الحيوية ضرورية في حالات الالتهاب الرئوي. وكشفت الدراسة أيضًا أنه في ما يقرب من 40٪ من هذه الحالات، قد تكون وصفات المضادات الحيوية غير ضرورية.
وقالت مستشفى السعودي الألماني إن الالتهاب الرئوي يمثل 20% من جميع حالات العدوى في مستشفياتها، وهو نوع العدوى الذي توصف له المضادات الحيوية في أغلب الأحيان. يتراوح متوسط مدة إقامة المرضى من يومين إلى تسعة أيام، وتكلف الحكومة ما يصل إلى 5000 دولار سنغافوري (حوالي 3500 دولار أمريكي) لكل إقامة مدعومة في المستشفى. وفقًا لتدقيق استخدام المضادات الحيوية لعام 2018، وجدت مستشفى مستشفيات السعودي الألماني أن 20% إلى 30% من المضادات الحيوية الوريدية واسعة النطاق كانت زائدة عن الحاجة، في حين يُعتقد أن حوالي 30% من حالات العدوى المكتسبة من المستشفيات في سنغافورة مقاومة للمضادات الحيوية واسعة النطاق.
واستجابة لهذه المشكلة العالمية، تقوم المستشفيات بإنشاء برامج للإشراف على مضادات الميكروبات لمنع الإفراط في استخدام المضادات الحيوية وتحديد متى يوصى باستخدام مضادات حيوية ضيقة النطاق أكثر ملاءمة. يمكن أن يوفر استخدام الأتمتة والذكاء الاصطناعي رؤى أفضل في الوقت الفعلي وقت وصف الدواء، مما يساعد على تحديد الحالات التي تتطلب المراجعة وترتيب أولوياتها.
ويجري الفريق البحثي حاليًا دراسة مقارنة على 200 مريض في مستشفى مستشفى السعودي الألماني لاختبار مدى فعالية نموذج الذكاء الاصطناعي في تقليل استخدام المضادات الحيوية، وسيقوم بتطوير نماذج مماثلة لالتهابات المسالك البولية في المستقبل.
يوفر نجاح مشروع AI2D فكرة جديدة لحل المشكلة العالمية المتمثلة في مقاومة المضادات الحيوية. إن استخدام تكنولوجيا الذكاء الاصطناعي لتحديد ضرورة استخدام المضادات الحيوية بدقة لا يمكن أن يتحكم بشكل فعال في تعاطي المضادات الحيوية فحسب، بل يقلل أيضًا من التكاليف الطبية ويحسن الكفاءة الطبية. ويأمل محرر Downcodes في إمكانية تطبيق AI2D على المزيد من مجالات الأمراض في المستقبل وإفادة المزيد من المرضى.