1. Yapay Zekanın Yoğun Bakımda
Kullanımı
Dr. Ahmet Coşar
Sağlık Bilimleri Üniversitesi Gülhane Tıp Fakültesi
Anesteziyoloji ve Reanimasyon Ana Bilim Dalı
Gülhane Eğitim ve Araştırma Hastanesi
2. • Farklı hastalıklara sahip çeşitli hastaların (HETEROJENİTE)
• Yoğun, dinamik ve sürekli akan veri trafiği
Demografi
Yandaş hastalıkları
Hikaye / FM
Monitörizasyon
Lab
• Tümünün gerçek zamanlı ve dinamik yorumlanması
• Günümüzde insan gücünü aşaması
• Verilerin klasifiye edilerek karar vermede hekime ‘kritik düşünme’ desteği
sağlanması
ISSN: 2089-4864, DOI: 10.11591/ijres.v12.i1.pp42-
50
Yoğun bakım neresi ?
3. Klinik Karar Destek Sistemleri (KKDS)
“sağlık hizmeti sunumunu iyileştirmek için sağlıkla ilgili kararları ve
eylemleri organize klinik bilgiyle geliştirmeye yönelik bir süreç”
olarak tanımlanmaktadır.
Profesyonellere spesifik, filtrelenmiş ve organize edilmiş bilgiler
sağlamak için elektronik sağlık kaydının temeline dayanan sağlık
bilgi teknolojisidir
4. Klinik Karar Destek Sistemleri
Sağlık hizmeti sunumunu iyileştirmek için sağlıkla ilgili kararları ve
eylemleri organize klinik bilgiyle geliştirmeye yönelik bir süreç
olarak tanımlanır
KKDS haftalık antikoagulan dozajı gibi tek bir özel görevi
destekleyerek daha spesifik olabilir veya farklı yardımcıların
entegre edilmesiyle daha karmaşık olabilir
5. Klinik Karar Destek Sistemleri
Veri girişini, veri incelemesini, yönetimini ve uyarıları iyileştirebilir
Yakın gelecekte daha karmaşık, kullanışlı sistemler geliştirilecek
Yoğun bakım izlemenin önemli bir parçası haline getirecektir
6. Klinik Karar Destek Sistemleri
Son zamanlarda, çeşitli unsurlar bu konseptin önemli ve pratik
uygulamalara uygulanmasını mümkün kılmaktadır
• Dijitalleşme ve tıbbi cihazların elektronik kayıt sistemleri ile
bağlantısının artması
• Klinik karar destek sistemini hem elektronik kayıt sistemine hem
de monitörlerden ventilatörlere kadar tıbbi cihazların kendisine
dahil etme imkanı
7. KKDS şunları geliştirebilir
Yönetim
KKDS, kılavuzlar ve protokoller gibi ilgili referansları ve kaynakları sunabilir ve ilaç veya
tekniklerin order edilmesi sırasında tavsiyelerde bulunabilir
Uyarılar
Kullanıcı, hasta verileri veya zamana göre başlatılmayan uyarılar ve görevler.
Veri
Otomatizasyonla hataları en aza indirir ve iş yükünü azaltır. Mümkün olmadığı
durumlarda , akıllı formlar kullanılarak veri girişini kolaylaştırabilir tahmine dayalı ve geriye
dönük analiz yoluyla ilgili verilerin özetini sağlayabilir.
8. Klinik Karar Destek Sistemleri : Yapay Zeka türevlerinin kullanımı
YAPAY ZEKA
Otomatize edilebilme potansiyeline sahip
fiziksel ve mental tüm aktivite ve süreçlerin OTOMASYONU
9. Yoğun bakımda 178 bakım - tedavi süreci /gün
1348 veri/gün giderek artmakta (EKS)
% 66 hekimin tüm mesaisi
% 0.5 ciddi hata
% 15 yatış uzaması
10. Dev Bilgi Havuzu
Yoğun bakım ortamında çalışan sağlık çalışanları, hem hastaların doğası gereği
karmaşık olması hem de hastaların yakın takibi nedeniyle büyük miktarda veriye
maruz kalmaktadır
Ayrıca tıbbi bilgide katlanarak artan bir artış ve dolayısıyla hastaların buna göre
tedavi edilmesinde katlanarak artan bir zorluk söz konusudur
11. Yılda 1800 ile 250.000 ölümün olumsuz etkilere ilişkin tıbbi hatalardan
kaynaklandığı tahmin edilmektedir
Makary ve Daniel
2016; Sunshine ve ark. 2019
Tıbbi hatalardan kaynaklanan maliyetler 2008 yılında 19,5 milyar dolar
Andel ve ark. 2012
Klinik uygulamalarda bilgisayar sistemlerinin kullanımı 1960'lar
13. Tıp literatüründe faydalı olduğu açıkça ortaya konan müdahaleler bile evrensel olarak
uygulanmamaktadır.
Örneğin,
LUNG-SAFE çalışması (Bellani ve ark. 2016) yürütüldüğünde,
Akut Solunum Sıkıntısı Sendromunda (ARDS) sağkalımı iyileştirdiği üç
müdahalenin kanıtlandığı ortaya çıktı:
düşük tidal hacim <6 ml/kg,
uzun süreli prone pozisyonlama seansları
48 saat boyunca nöromüsküler blokaj
Sağlanan veriler ortalama
tidal hacmin 7,6 ml/kg olduğunu
vakaların %16'sında prone pozisyonun kullanıldığını
%37,8'inde nöromüsküler blokajı gösterdi
14. Yoğun bakım ünitesinde KKDS kullanımının bir başka iyi örneği, mekanik ventilasyonun
(MV) yönetimidir
Ventilatör veya diğer izleme sistemleri tarafından üretilen girdileri kullanarak tıbbi kararları
standartlaştıran ve yönlendiren temel bilgisayarlı protokoller vardır
Sorenson ve ark. 2008
Daha karmaşık sistemler hasta tarafından oluşturulan verileri fizyolojik modellere entegre
eder
Halihazırda farklı MV üreticilerine ait kapalı devre sistemler mevcuttur: klinisyen
müdahalesi gerektirmezler ve şu anda destekli modlara geçişte ve otomatik ayırmada
kullanılmaktadırlar
Rose ve ark. 2015
15. Sepsis Sniffer
Elektronik tıbbi kayıtlara dayalı olarak şiddetli sepsis/septik şoklu hastaların
zamanında tanımlanması için otomatik bir tarama aracı “sepsis sniffer“
Herasevich V, Afessa B, Chute CG, et al. Designing and testing computer based screening engine for severe sepsis/septic
shock. AMIA Annu Symp Proc 2008:966
2008 2015 2022
% 48 / 76,9 %86 / 79,9 %79.9 /76.9
SENSİVİTE / SPESİVİTE
16. Tahmin- Tespit
Tespit genellikle %100'e yaklaşan yüksek derecede kesinlik ve doğruluk
anlamına gelir.
Tahmin bir olayın meydana gelmesine ilişkin bir dizi olasılık veya olasılık içerir
ve bu da değişen kesinlik düzeylerini gösterir
Kritik bir husus, doğruluk ile pratik fayda arasındaki dengedir
Sepsisin başlangıcından beş dakika önce %95 güvenilirlikle 12 saatlik için de %25
doğrulukla tahminde bulunmanın klinik katkısı çok sınırlıdır
‘ZAMANINDA /GÜVENİLİR ve DOĞRU’
Wong A, Otles E, Donnelly JP, et al. External Validation of a Widely Implemented Proprietary Sepsis Prediction Model in Hospitalized
Patients. JAMA Intern Med. 2021 Aug 1;181(8):1065-1070
17. Klinik İş Akışı
Tahmin uyarılarının klinik iş akışlarına entegrasyonu hayati önem
taşımaktadır
Uyarılar iş akışlarını bozarsa veya uyarı yorgunluğuna yol açarsa
bunların faydası azalır
Uyarılar zamanında yapılmalı, uygulanabilir olmalı ve mevcut
bakım sürecine entegre edilmelidir
18. Ameliyathane ve Yoğun bakımda dış faktörlerin çoğu kısa süreli klinik
izlemleri değiştirebilir
Zayıf veri kalitesi olumsuz olayları tahmin etme yeteneğini etkiler
Klinisyenler YZ tavsiyelerine güvenmeyebilir ve bunlara uymayabilir
İhtiyacı olmayan hastalara tedavi verme riskini kim göze alır?
Her şey öngörülemeyebilir
Hiçbir algoritma, mevcut olmayan bilgiyi düzenleyemez
Çöp girerse çöp çıkar
Tahmin etmek engellemek değildir
Tahminler bir eylem planıyla takip edilmelidir
Olasılıkları tedavi edebilir miyiz?
22. Y bakım pratiği
Bireysel heterojenite ile başetme
Tablonun kompleksitesini değerlendirme
Tablodaki bozulmanın dekompanse olmadan öngörülüp erken tedavi etme
ALANLARINDA SIKINTILAR
25. Natanov et al., mBio 2023 (CC BY 4.0)
“No one would have to enter anything. The system
would just automatically pull the numbers from the
lab results and make the calculation”
PLABAC Model(77 değişken)
P latelet count
L actate
A ge
B UN
A ST
C RP
Rutgers University PLABAC Covid-19 Mortalite Tahmin Modeli
27. MIMIC-II 11727 hasta
İlk kabul
Demografi
Fizyolojik parametreler
Lab. testleri
VERİLERİ
A. Awad, M. Bader-El-Den, J. McNicholas, and J. Briggs, “Early hospital mortality prediction of intensive care unit patients
using an ensemble learning approach,” International Journal of Medical Informatics, vol. 108, pp. 185–195, Dec. 2017,
G. Holmgren, P. Andersson, A. Jakobsson, and A. Frigyesi, “Artificial neural networks improve and simplify intensive care
mortality prognostication: a national cohort study of 217,289 first-time intensive care unit admissions,” Journal of Intensive
Care, vol. 7, no. 1, Dec. 2019,
Mortalite
28. Etkin Tanı
Klinik karar destek sistemleri, yoğun bakımda doğru tanı konulmasına
yardımcı olur, böylece hızlı bir tedavi süreci başlatılabilir
Hassas Sonuçlar
Detaylı veri analizi sayesinde, gözetim altındaki hastaların durumu daha
doğru bir şekilde anlaşılabilir
Tanıya Katkıları
29. Tedavi Planlamasındaki Rolü
Hedefe Uygun Tedavi
Klinik karar destek sistemleri, hastanın durumuna uygun tedavi planları oluşturulmasını
destekler.
Komplikasyon Riskinin Azaltılması
Tedavi planlamasında gerçek zamanlı veriler kullanarak potansiyel risklerin önceden tespit
edilmesine yardımcı olur.
Tedavi Seçeneklerinin Değerlendirilmesindeki Rolü
Tedavi Seçeneklerinin Kıyaslanması
Farklı tedavi planları ve seçenekleri detaylı bir şekilde karşılaştırılabilir
Optimizasyon
En etkili tedavi seçenekleri, klinik karar destek sistemleri sayesinde optimize edilebilir
30. Hasta Takibi ve İzlem Sürecindeki Faydaları
Veri Analizi
Detaylı hasta bilgileri ve sürekli izlem sayesinde hastanın durumu daha iyi anlaşılabilir
Hızlı Müdahale
Anlık veri analizi ile sağlık ekibi, gerekli müdahaleleri hızlıca gerçekleştirebilir
Yan Etki ve Risk Yönetimindeki Etkinliği
Etkili Risk Değerlendirmesi
Klinik karar destek sistemleri, tedavi sürecinde ortaya çıkabilecek olası riskleri önceden
belirleyebilir
Yan Etkilerin İzlenmesi
Tedaviye bağlı oluşan yan etkilerin detaylı takibi sağlanarak, gerekli müdahaleler hızlıca
yapılabilir
31. Sağlık Hizmeti Kalitesine Etkisi
Etkin Süreç Yönetimi
Sağlık hizmeti kalitesini optimize ederek, daha etkili süreçlerin oluşturulmasını sağlar.
Hasta Memnuniyeti
Tedavi sürecinin daha iyi yönetilmesi, hastaların memnuniyetini ve güvenini artırabilir.
Gelecekteki Potansiyeli ve Gelişmeleri
Yenilikçi Teknolojiler
Gelecekteki gelişmeler, sağlık sektöründe devrim niteliğinde yeniliklere olanak sağlayabilir
Uzman İşbirliği
Tıp profesyonelleri, gelişime katkıda bulunarak daha iyileştirilmiş bir tıp alanı oluşturabilirler
36. Yoğun Bakım Nedir?
Yoğun bakım, kritik durumdaki hastaların yakından izlendiği ve özel
tedavi gördüğü bir birimdir. Yoğun bakım üniteleri, yoğun gözlem ve
desteğe ihtiyaç duyan hastaların hayati fonksiyonlarını sıkı bir şekilde
izler ve bu fonksiyonları desteklemek için gerekli müdahaleleri yapar.
A by Ahmet Cosar
37. Yapay Zeka ve Yoğun Bakımın Birleşimi
Yapay Zeka Entegrasyonu
Yoğun bakımda, yapay zeka
hastaların verilerini analiz
ederek hızlı ve doğru kararlar
alınmasına yardımcı olabilir.
Teknolojiyle İyileşme
Yapay zeka destekli
teknolojiler, hastaların
durumunu izlemek ve tedavi
planlarını optimize etmek için
kullanılabilir.
Veri Tabanlı Yaklaşım
Yapay zeka, yoğun bakımda
hasta verilerinin analiz
edilmesiyle önleyici bakım ve
tedavi metotları geliştirmeye
olanak sağlar.
38. Yapay Zeka Kullanımının Avantajları
1 Hız ve Doğruluk
Yapay zeka, tıbbi görüntüleri
okuma ve hastalıkları tanıma
konusunda hızlı ve doğru
sonuçlar verebilir.
2 Öngörücülük
Yapay zeka, hastalık risklerini
tahmin etme ve tedaviye yönelik
stratejiler geliştirme konusunda
büyük bir potansiyele sahiptir.
3 Tedavi Optimizasyonu
Hastaların bireysel sağlık verilerinin analiz edilmesi sayesinde, yapay zeka
kişiselleştirilmiş tedavi yöntemleri önerir.
39. Yapay Zeka Kullanımının Dezavantajları
Etiğe Uygunluk
Yapay zeka tarafından alınan kararların etik
normlara uygunluğu, ciddi bir endişe
konusudur.
Veri Mahremiyeti
Bireysel sağlık verilerinin korunması ve
güvenliği, yapay zeka kullanımının kritik bir
dezavantajıdır.
40. Yoğun Bakımda Yapay Zeka
Uygulamaları
Veri İzleme ve Analiz
Yapay zeka, yoğun bakımdaki hastaların verilerini gerçek zamanlı olarak
izlemekte ve analiz etmektedir.
Hasta Durumunun Tahmini
Yapay zeka, hastaların durumlarını değerlendirerek, öngörüsel analizler
sunar ve risk seviyelerini belirler.
Otomatik Uyarı Sistemleri
Yapay zeka, hastanın durumunda anormal değişiklikler tespit ettiğinde,
otomatik uyarılar göndererek erken müdahale imkanı sağlar.
41. Yapay Zeka Destekli Teşhis ve Tedavi
Yöntemleri
Diagnostik Çözümler
Hızlı Teşhis
Yapay zeka, hızlı ve doğru teşhisler koyarak
tedavi süreçlerinde zaman kazandırabilir.
Tedavi Optimizasyonu
Kişiselleştirilmiş Yaklaşım
Hastanın genetik ve klinik verilerine dayanarak
kişiselleştirilmiş tedavi ve ilaç seçenekleri
sunabilir.
42. Yapay Zeka ile Hastaların Takibi ve İzlenmesi
Hassas Veri Toplama Yapay zeka, hasta verilerini sürekli izleyerek,
anormal durumların hızlı bir şekilde tespit
edilmesine olanak tanır.
Zamanında Müdahale Hastanın durumunda meydana gelebilecek
değişiklikleri önceden tahmin ederek, uygun
tedavi planları oluşturulmasına yardımcı olur.
43. Gelecekte Yapay Zeka ile Yoğun
Bakımın Potansiyeli
1 İyileşme Sürecinde Dönüşüm
Yapay zeka doğru teşhis ve anında müdahale ile hastaların iyileşme sürecini
büyük ölçüde hızlandırabilir.
2 Özelleştirilmiş Tedavi
Gelecekte yapay zeka, hastaların genetik, moleküler ve çevresel verilerini
birleştirerek tamamen kişiselleştirilmiş tedavi yöntemleri sunabilir.
3 Hasta Deneyimi ve İyileştirilmiş Bakım
Yapay zeka, hastaların tercihlerini, tedaviye uyumlarını ve hatta psikolojik
durumlarını anlamak ve buna göre en iyi bakımı sağlamak için kullanılabilir.
44. Klinik Karar Destek
Sistemlerinin Yoğun
Bakımdaki Önemi
Yoğun bakım birimlerinde klinik karar destek sistemleri, yaşam kurtarıcı
kararların hızlı bir şekilde verilmesine yardımcı olabilir. Hızlı, etkili ve
doğru kararlar, kritik durumdaki hastaların hayatını kurtarabilir.
A by Ahmet Cosar
45. Klinik Karar Destek Sistemlerinin Tanı
Katkıları
1 Etkin Tanı
Klinik karar destek sistemleri,
yoğun bakımda doğru tanı
konulmasına yardımcı olur, böylece
hızlı bir tedavi süreci başlatılabilir.
2 Hassas Sonuçlar
Detaylı veri analizi sayesinde,
gözetim altındaki hastaların
durumu daha doğru bir şekilde
anlaşılabilir.
46. Klinik Karar Destek Sistemlerinin Tedavi
Planlamasındaki Rolü
Hedefe Uygun Tedavi
Klinik karar destek sistemleri, hastanın
durumuna uygun tedavi planları
oluşturulmasını destekler.
Komplikasyon Riskinin Azaltılması
Tedavi planlamasında gerçek zamanlı veriler
kullanarak potansiyel risklerin önceden
tespit edilmesine yardımcı olur.
47. Klinik Karar Destek Sistemlerinin Tedavi
Seçeneklerinin Değerlendirilmesindeki
Rolü
Tedavi Seçeneklerinin Kıyaslanması
Farklı tedavi planları ve seçenekleri detaylı bir
şekilde karşılaştırılabilir.
Optimizasyon
En etkili tedavi seçenekleri, klinik karar destek
sistemleri sayesinde optimize edilebilir.
48. Klinik Karar Destek Sistemlerinin Hasta
Takibi ve İzlem Sürecindeki Faydaları
Veri Analizi
Detaylı hasta bilgileri ve sürekli izlem
sayesinde hastanın durumu daha iyi
anlaşılabilir.
Hızlı Müdahale
Anlık veri analizi ile sağlık ekibi, gerekli
müdahaleleri hızlıca gerçekleştirebilir.
49. Klinik Karar Destek Sistemlerinin Yan
Etki ve Risk Yönetimindeki Etkinliği
1 Etkili Risk Değerlendirmesi
Klinik karar destek sistemleri,
tedavi sürecinde ortaya çıkabilecek
olası riskleri önceden belirleyebilir.
2 Yan Etkilerin İzlenmesi
Tedaviye bağlı oluşan yan etkilerin
detaylı takibi sağlanarak, gerekli
müdahaleler hızlıca yapılabilir.
50. Fiziksel ve dijital kelimelerinin birleşmesinden oluşan kavram, fiziksel ve
dijital olanın bir arada var olabileceği anlamına geliyor
Geleceğin Ybakımı Fizital
Ybakımda Fizitalin Bileşenleri
Hasta Hekim Mühendis Yazılım
Fijital Dünya
51. “Yaklaşmakta olan yapay zeka kaynaklı işgücü
kaybı, bazı yorumcuların önerdiğinden daha yavaş
ve daha az dramatik bir şekilde gerçekleşecek.
Son araştırmaların çoğunda olduğu gibi, yapay
zekanın görevleri otomatikleştirme konusunda
önemli bir potansiyele sahip olduğunu bulduk.
Ancak bu görevlerin çoğunun henüz
otomatikleştirilmesinin çekici olmadığını
gösterebildik.”
İnsan emeği ‘şimdilik’ yapay zekadan daha
ekonomik
Neil Thompson MIT
IMF :Yapay zeka, işlerin yüzde 40’ını etkileyecek
https://www.diken.com.tr/imf-yapay-zeka-islerin-yuzde-40ini-etkileyecek/
52. BEKLENTİMİZ ?
Veri havuzunun değerlendirilmesi
Algoritmlerin oluşturulması
Mortalite riski
Yeniden kabul
Yatış süresi
Erken bozulma
Sepsis tanısı
KARŞILANMA
Gerçek zamanlı klinik bozulmaya neden olanları belirleyip erken girişin olanağı sunan veri analizi
Geçmiş ve mevcut verileri analiz ederek çeşitli öngörülerde bulunabilir
YZ cağındayız tüm duyularımızla peşinde koşmalıyız ve mevcut birikimlerimize entegre etmeliyiz
UYGUN kullanılmazsa ciddi yanlışlara yol açabilir (sadece ALET)
Karar destek sistemleri klinik değerlendirmeye KATKI’ da bulunabilir ancak YERİNİ alamaz
En önemli faydası belki de hekimin hastasına daha fazla zaman ayırma olanağı sunmasıdır.
53. Elektronik Kayıtları sistemi
Demografik
Klinik
Biyolojik
Görüntüsel
Fizyolojik
Verilerin toplanıp depolanması
Dev veri havuzu
İnsangücü yetersizliği
Verilerin incelenip yorumlanması ve karar destek algoritmalarına dönüştürülmesi
Özellikle AC grafisi,CT,US/Eko görüntülerinin yorumlanması(COVID-19)
Ybakımda YZ
İstenmeyen olaylar için erken uyarı sistemi
Preemptif olarak uygun girişimlerin yapılmasına katkı
Hemşirenin farkedemeyeceği ani değişiklikleri saptanması
İnsan hatasının azaltılması
Yapay Zeka
Çağı
Editor's Notes
#15: EMR verilerinden yararlanma konusunda ileriye doğru büyük bir adımı temsil ediyordu ancak %48'lik duyarlılık, %86'lık özgüllük ve %32'lik pozitif öngörü değeri ile istisnai olmaktan çok uzaktı (Herasevich ve ark. 2008). Bu algoritmanın zaman içinde ayarlanması ve optimizasyonu, %80 duyarlılık ve %96 özgüllük ile performansın artmasına neden oldu (Harrison ve ark. 2015). Geliştirilen sepsis sniffer pratikte uygulandığında %79,9 duyarlılık, %76,9 özgüllük göstermiştir.
%27,9'luk pozitif tahmin değeri (PPV) ve %97,2'lik negatif tahmin değeri (NPV), performans açısından diğer sistemlere benzer (Lipatov ve ark. 2022), bu tür gözetim araçlarının EMR'ler ve EMR'ler bağlamında uygulanabilirliğini vurgulamaktadır