महेश कोळी, संगणक अभियंता
इलेक्ट्रोकार्डिओग्राम म्हणजेच ईसीजी हे हृदयविकार निदानासाठी वापरले जाणारे अत्यंत महत्त्वाचे साधन मानले जाते. रुग्णाच्या हृदयातील विद्युत संकेत आणि ठोके नोंदवून हृदय व रक्ताभिसरण व्यवस्थेचे कार्य कसे सुरू आहे, याचे मूल्यमापन याद्वारे करता येते. विविध हृदयविकारांचे निदान आणि उपचार निश्चित करण्यासाठी ईसीजीचा मोठ्या प्रमाणावर वापर होतो. गेल्या काही दशकांत ईसीजीचे स्वयंचलित विश्लेषण मोठ्या प्रमाणावर वापरले जाऊ लागले, तरीदेखील संगणक सहाय्यित ईसीजी विश्लेषण आजपर्यंत पूर्णपणे अचूक ठरलेले नाही, असे अनेक अभ्यासांमधून दिसून आले आहे. हीच उणीव एआयजनित ईसीजीने भरून काढली आहे.
आजच्या धावपळीच्या युगात मानवी आरोग्य आणि तंत्रज्ञान यांची सांगड इतकी घट्ट झाली आहे की, एकेकाळी अशक्य वाटणार्या गोष्टी आता हातातील स्मार्ट वॉचमध्ये सामावल्या आहेत. वैद्यकीय विज्ञानात विशेषतः हृदयविकार शास्त्रामध्ये (कार्डिओलॉजी) कृत्रिम बुद्धिमत्तेच्या साहाय्याने एक नवी क्रांती घडून येत आहे. ‘इलेक्ट्रोकार्डिओग्राफी’ (ईसीजी) या पारंपरिक निदानाच्या पद्धतीत एआयचा प्रवेश झाल्यामुळे डॉक्टरांचे काम सोपे होण्याबरोबरच अचूकपणा आणि विश्लेषणात्मक द़ृष्टीची व्यापकता यामुळे रुग्णांचे प्राण वाचवण्याची शक्यताही अनेक पटींनी वाढली आहे.
ईसीजी म्हणजे हृदयाच्या विद्युत लहरींचा आलेख. अनेक दशकांपासून डॉक्टर ईसीजीच्या कागदावरील रेषा बघून हृदयाचे ठोके आणि आरोग्य तपासत आले आहेत; मात्र मानवी डोळ्यांना मर्यादा असतात. अनेकदा अत्यंत सूक्ष्म बदल किंवा गुंतागुंतीच्या लहरी डॉक्टरांच्या नजरेतून सुटू शकतात. इथेच एआयचे महत्त्व अधोरेखित होते. ‘मशिन लर्निंग’ आणि ‘डीप लर्निंग’ यांसारख्या प्रगत प्रणालींद्वारे संगणक अशा लहरींचे विश्लेषण करतो, ज्या सामान्यतः मानवी बुद्धीला समजणे कठीण असते. ‘एआय’च्या डेटा सेटमध्ये लाखो ईसीजी अहवालांचा अभ्यास असल्याने हे विश्लेषण सर्वांगीण ठरते.
निदानाची पाच प्रमुख क्षेत्रे
हृदयाचे ठोके अनियमित होणे किंवा त्यांची लय बिघडणे याला वैद्यकीय भाषेत ‘अॅरिदमिया’ म्हणतात. अनेकदा हे बदल काही सेकंदांसाठीच होतात. त्यामुळे ते नियमित तपासणीत पकडणे कठीण असते. एआय प्रणालीने यात 99 टक्क्यांहून अधिक अचूकता सिद्ध केली आहे. एका अभ्यासानुसार, हृदयाच्या लयींचे अचूक वर्गीकरण करण्यात एआयने अनुभवी हृदयविकार तज्ज्ञांनाही मागे टाकले आहे.
हृदयाचा आकार वाढणे किंवा हृदयाची डावी बाजू कमकुवत होणे (सिस्टोलिक डिस्फंक्शन) या गोष्टी ओळखण्यासाठी सहसा ‘इकोकार्डियोग्राफी’ करावी लागते; परंतु प्रगत एआय अल्गोरिदम आता केवळ साध्या ईसीजीवरून हृदयाची पंपिंग क्षमता किती आहे, याचा अचूक अंदाज देऊ शकतात. यामुळे महागड्या चाचण्यांपूर्वीच धोक्याची घंटा वाजवणे शक्य झाले आहे.
एआय केवळ आजचे निदान करत नाही, तर उद्याचा धोकाही सांगते. रुग्णाचे वय, लिंग आणि इतर आजार यांची ईसीजीशी सांगड घालून, आगामी काळात हृदयविकाराचा झटका किंवा पक्षाघात (स्ट्रोक) येण्याची शक्यता किती आहे, याचे गणित एआय मांडते. काही अभ्यासांनुसार, डॉक्टरांनी ‘नॉर्मल’ ठरवलेल्या ईसीजीमधूनही एआयने भविष्यातील मृत्यूचा धोका 85 टक्के अचूकतेने ओळखला आहे. अॅपल वॉच किंवा तत्सम उपकरणांमध्ये असलेल्या एआय प्रणालीमुळे, रुग्णाला दवाखान्यात न जाताही त्याचे ईसीजी मॉनिटरिंग सतत सुरू असते. हृदयाच्या ठोक्यांत काही विसंगती आढळली, तर हे उपकरण तत्काळ सावध करते. यामुळे सायलेंट हार्ट अटॅकसारख्या प्रकारांमध्ये जीव वाचवण्यासाठी लागणारा सुवर्णकाळ (गोल्डन अवर) मिळणे सोपे झाले आहे. आश्चर्याची गोष्ट म्हणजे, हृदयाशी संबंधित नसलेले आजारही आता ईसीजीवरून कळू शकतात. रक्तातील पोटॅशियमचे प्रमाण बिघडणे, अॅनिमिया (रक्तक्षय), थायरॉईडची समस्या किंवा यकृताचा आजार (सिरोसिस) यांचे सूक्ष्म संकेत ईसीजीच्या लहरींमध्ये दडलेले असतात, जे एआय शोधून काढते.
जागतिक स्तरावर झालेल्या विविध चाचण्यांचे निकाल थक्क करणारे आहेत. 12 प्रकारच्या हृदयाच्या समस्या ओळखताना एआयची अचूकता 90 टक्के आढळली, तर तज्ज्ञ डॉक्टरांची सरासरी अचूकता 83 टक्के इतकी होती. आणीबाणीच्या प्रसंगी (उदा. आपत्कालीन विभाग) ईसीजी काढण्यापूर्वीच कोणत्या रुग्णाला तातडीची गरज आहे, हे एआय 76 ते 82 टक्के अचूकतेने ठरवू शकते. ईसीजी काढताना अनेकदा स्नायूंच्या हालचालीमुळे किंवा तांत्रिक त्रुटींमुळे आलेखात ‘आवाज’ (नॉईज) येतो. एआय हे अडथळे दूर करून स्वच्छ आलेख तयार करते, ज्यामुळे चुकीचे निदान होण्याची शक्यता मावळते.
एआयचा हा आवाका आणि झपाटा पाहता असा प्रश्न उपस्थित केला जातो की, या आधुनिक तंत्रज्ञानामुळे डॉक्टरांची जागा धोक्यात येईल का? याचे उत्तर ‘नाही’ असे आहे. एआय टूल्स हे डॉक्टरांचे स्पर्धक नसून स्टेथोस्कोपसारखेच ते त्यांचे एक प्रगत साधन आहे. दुसरे म्हणजे, आजही एआयने दिलेल्या अहवालावर डॉक्टरांची स्वाक्षरी महत्त्वाची मानली जाते. एआय फक्त डेटाचे विश्लेषण करते; पण रुग्णाची मानसिक स्थिती, सामाजिक पार्श्वभूमी आणि प्रत्यक्ष शारीरिक तपासणी केवळ डॉक्टरच करू शकतात. ईसीजीच्या हजारो अहवालांचे वर्गीकरण करण्याचे क्लिष्ट काम एआयवर सोपवल्यामुळे डॉक्टरांना प्रत्यक्ष उपचारांवर अधिक लक्ष केंद्रित करता येते.
काही मुले जन्मतःच हृदयाच्या गंभीर दोषासह जन्माला येतात. ‘टेट्रालॉजी ऑफ फॅलो’ हा असाच एक आजार असून यामध्ये जन्मानंतर शस्त्रक्रिया करून हृदय दुरुस्त केले जाते; मात्र या मुलांचे आयुष्यभर निरीक्षण करणे आवश्यक असते, जेणेकरून त्यांच्या हृदयाचा आकार किंवा कार्यात होणारे बदल वेळीच लक्षात येतील. अलीकडेच न्यूयॉर्कमधील माऊंट सिनाई येथील संशोधकांनी या मुलांच्या देखभालीसाठी एक क्रांतिकारी एआय टूल विकसित केले आहे. याद्वारे साध्या ईसीजीच्या मदतीने आता हृदयातील भविष्यातील धोके ओळखणे शक्य होणार आहे. या आजारात हृदयाच्या उजव्या बाजूचा आकार वाढण्याचा धोका असतो, ज्याला ‘व्हेंट्रिक्युलर रिमॉडलिंग’ म्हणतात. हे तपासण्यासाठी सध्या कार्डियाक एमआरआय ही सर्वात अचूक चाचणी मानली जाते; परंतु एमआरआय ही चाचणी अत्यंत महागडी आहे, तिला खूप वेळ लागतो आणि ती सर्वत्र उपलब्ध नसते. अनेक रुग्ण वेळेवर ही चाचणी करून घेऊ शकत नाहीत. यावर उपाय म्हणून संशोधकांनी ईसीजी आणि एमआरआयच्या माहितीचा वापर करून एका कृत्रिम बुद्धिमत्ता मॉडेलला प्रशिक्षित केले आहे. हे मॉडेल साध्या ईसीजी लहरींमधील असे सूक्ष्म बदल ओळखते, जे भविष्यात हृदयाला धोका निर्माण करू शकतात. या संशोधनाचे मुख्य डॉ. सोन डुओंग यांच्या मते, साध्या ईसीजीमध्ये लपलेली महत्त्वाची माहिती बाहेर काढण्याचे सामर्थ्य कृत्रिम बुद्धिमत्तेत आहे. हे तंत्रज्ञान एमआरआयची जागा घेणार नाही, तर डॉक्टरांना तातडीने निर्णय घेण्यास मदत करेल. यामुळे जन्मजात हृदयविकार असलेल्या लोकांसाठी आयुष्यभराचे निरीक्षण अधिक सोपे होईल. तथापि, या तंत्रज्ञानाच्या वापरापूर्वी त्याच्या अचूकतेची ठिकठिकाणी पडताळणी करणे महत्त्वाचे आहे, असे तज्ज्ञांचे मत आहे.
अर्थातच, कोणतेही तंत्रज्ञान परिपूर्ण नसते. एआयच्या बाबतीतही काही आव्हाने आहेत. एआय प्रणालीला शिकवण्यासाठी मोठ्या प्रमाणावर अचूक डेटाची गरज असते. माहिती चुकीची असेल, तर निष्कर्षही चुकू शकतात आणि ते प्रसंगी जीवघेणेही ठरू शकतात. आज रोबोटिक सर्जरीचा ट्रेंड सर्वत्र दिसत असला, तरी ती डॉक्टररहित नसते. त्यामुळे एआय थेट डॉक्टरांना पर्याय ठरणार नाही. दुसरी गोष्ट म्हणजे ग्रामीण भागातील आरोग्य केंद्रांवर अशी महागडी यंत्रणा पोहोचवणे हे आजही एक आव्हान आहे. तिसरी बाब म्हणजे रुग्णाच्या डेटाची गोपनियता (प्रायव्हसी) राखणे ही एक मोठी जबाबदारी आहे. ही आव्हाने असली, तरी हृदयविकाराच्या वाढत्या प्रमाणामुळे चिंतेचे ढग गडद होत असताना कृत्रिम बुद्धिमत्तेचा हा प्रकाश नक्कीच दिलासादायक म्हणावा लागेल. आपण या तंत्रज्ञानाचा स्वीकार किती सकारात्मकतेने करतो, यावरच उद्याचे निरोगी जग अवलंबून असेल. भविष्यात जेव्हा ईसीजी, जनुकीय माहिती (जीनोमिक्स) आणि जीवनशैली यांचा डेटा एकत्र केला जाईल, तेव्हा ‘प्रिसिजन मेडिसिन’ अर्थात प्रत्येक व्यक्तीसाठी स्वतंत्र आणि अचूक उपचार पद्धती विकसित होईल.
