Hoe kunstmatige intelligentie de psychiatrie zal veranderen

Onderzoekers hebben een AI-systeem ontwikkeld - kunstmatige intelligentie - dat dagelijkse veranderingen in spraak kan detecteren die wijzen op een verslechtering van de geestelijke gezondheid van een persoon.

"We proberen geen dokters te vervangen..."

Dankzij de vooruitgang op het gebied van kunstmatige intelligentie kunnen computers nu artsen helpen bij het diagnosticeren van ziekten en het bewaken van de vitale functies van patiënten op honderden kilometers afstand. Onderzoekers van de University of Colorado Boulder werken aan de toepassing van machine learning in de psychiatrie. Ze ontwerpen een mobiele app die, op basis van de spraak van een patiënt, hun geestelijke gezondheidstoestand net zo goed kan classificeren als een andere persoon.

"We proberen in geen geval artsen te vervangen", zegt Peter Foltz, professor aan het Institute for Cognitive Sciences. Hij is ook co-auteur van een nieuw artikel in het Bulletin of Schizophrenia waarin de belofte en mogelijke valkuilen van het gebruik van kunstmatige intelligentie in de psychiatrie worden geschetst. "Maar we geloven dat we hulpmiddelen kunnen creëren waarmee psychiaters hun patiënten beter kunnen beheren."

Op zoek naar een betrouwbare diagnostische methode

Bijna een op de vijf volwassenen leeft met een psychische aandoening. Veel van deze mensen wonen in afgelegen gebieden waar de toegang tot psychiaters of psychologen zeer beperkt is. Anderen kunnen het zich niet veroorloven om vaak naar de dokter te gaan en hebben niet de tijd of het geld om frequente bezoeken te betalen. Ook als de patiënt regelmatig naar een psychotherapeut wordt gebracht, gebruikt hij een gesprek met de patiënt om een ​​diagnose te stellen en een behandelplan op te stellen. Het is een eeuwenoude methode die subjectief en niet betrouwbaar genoeg kan zijn, zegt co-auteur Brita Elvevog, een cognitief neurowetenschapper aan de Universiteit van Tromsø in Noorwegen.

“Mensen zijn onvolmaakt. Ze kunnen worden afgeleid en missen soms subtiele spraaksignalen en waarschuwingssignalen, zegt Dr. Elwevog. "Helaas is er geen objectieve bloedtest voor geestelijke gezondheid in de geneeskunde." Wetenschappers gingen op zoek naar een objectievere manier om het probleem te definiëren.

Op zoek naar een "AI-versie" van zo'n bloedtest, werkten Elwewog en Foltz samen om machine learning-technologie te ontwikkelen die dagelijkse veranderingen in spraak kan detecteren die kunnen wijzen op een verslechtering van de geestelijke gezondheid. Bij schizofrenie kan het kritieke symptoom bijvoorbeeld zinnen zijn die niet het gebruikelijke logische patroon volgen. Veranderingen in de toon of de snelheid van spreken kunnen wijzen op manie of depressie. En geheugenverlies kan een teken zijn van zowel psychologische als mentale problemen.

"Taal is een belangrijke factor bij het identificeren van de mentale toestanden van patiënten", zegt Foltz. "Met behulp van mobiele apparaten en kunstmatige intelligentie kunnen we patiënten dagelijks volgen en de meest subtiele veranderingen in hun toestand vastleggen."

Hoe werkt het?

De nieuwe mobiele app vraagt ​​de gebruiker om een ​​reeks vragen van 5-10 minuten via de telefoon te beantwoorden. Naast andere taken wordt de persoon gevraagd naar zijn emotionele toestand, wordt hem gevraagd een kort verhaal te vertellen, vervolgens te luisteren naar het verhaal en het te herhalen, en een reeks motorische vaardigheidstests af te ronden door middel van aanraking en vegen op een smartphonescherm.

In samenwerking met Chelsea Chandler, een afgestudeerde student aan de faculteit van de Universiteit van Colorado in Boulder, en andere collega's, hebben de auteurs van het project een kunstmatige-intelligentiesysteem ontwikkeld dat deze spraakpatronen kan evalueren en vergelijken met eerdere reacties van dezelfde patiënt en een bredere controlegroep, en als resultaat de persoon met de mentale toestand evalueren.

Nauwkeurigheid en betrouwbaarheid

In een recent onderzoek vroeg een team van wetenschappers clinici om spraakpatronen van 225 deelnemers te beluisteren en te evalueren. Hiervan was de helft eerder gediagnosticeerd met ernstige psychiatrische problemen en de helft waren gezonde vrijwilligers uit het landelijke Louisiana en Noord-Noorwegen. De onderzoekers vergeleken vervolgens de resultaten van het onderzoek onder artsen met de resultaten van het kunstmatige intelligentieprogramma.

"We ontdekten dat computer-AI-modellen minstens zo nauwkeurig kunnen zijn als artsen", zegt Peter Foltz vol vertrouwen. Hij en zijn collega's zijn ervan overtuigd dat de dag zal komen dat de AI-systemen die ze ontwikkelen voor de psychiatrie op kantoor zullen zijn tijdens de bijeenkomst van de therapeut en de patiënt om te helpen bij het verzamelen van gegevens of als een systeem voor monitoring op afstand voor ernstige psychiatrische patiënten die op hun hoede moeten zijn.

Controle systeem

Door storende veranderingen te detecteren, kan de applicatie de arts waarschuwen om op te letten en de controle over de patiënt over te nemen. "Om dure spoedeisende hulp en onaangename gebeurtenissen te voorkomen, moeten patiënten proactief regelmatig klinische interviews met gekwalificeerde professionals ondergaan", zegt Foltz. "Maar soms zijn daar gewoon niet genoeg artsen voor."

Zijn eerdere ontwikkeling op het gebied van kunstmatige intelligentie wordt nu veel gebruikt. Foltz is ervan overtuigd dat het nieuwe project ook de effectiviteit van machine learning-technologieën zal bewijzen. In hun artikel drongen de wetenschappers er bij collega's op aan om nog grotere onderzoeken uit te voeren om de effectiviteit te bewijzen en het vertrouwen van het publiek te winnen. Dit is van belang om kunstmatige-intelligentietechnologie op grote schaal te introduceren in de klinische psychiatrische praktijk.

"De aureool van mysterie rond AI helpt niet om vertrouwen op te bouwen, wat essentieel is bij de toepassing van medische technologieën", schrijven ze. "Het is niet onze taak om de besluitvorming naar machines te verplaatsen, maar om ze te gebruiken voor wat ze echt goed doen." Het is dus mogelijk dat de psychiatrie en de geneeskunde in het algemeen aan de vooravond staan ​​van een nieuw tijdperk waarin kunstmatige intelligentie een belangrijke assistent van artsen zal worden bij de zorg voor de gezondheid van patiënten.