人工智能系统检测错误时，自己给药

从吞药到注射胰岛素，患者经常自己服药。但他们并不总是正确的。不正确遵守医嘱是司空见惯的事，每年造成数千人死亡，并造成数十亿美元的医疗费用。麻省理工学院的研究人员开发了一种系统，可以减少某些类型药物的死亡人数。

这种新技术将无线传感与人工智能确定病人何时使用胰岛素笔或吸入器，标记病人给药方法中的潜在错误。麻省理工学院Andrew and Erna Viteri教授Dina Katabi说:“过去的一些研究报告显示，高达70%的患者没有按照处方服用胰岛素，许多患者没有正确使用吸入器。”她的研究小组已经开发出了这种新的解决方案。研究人员说，这个可以安装在家里的系统可以发出警报病人而护理人员用药失误可能会减少不必要的就医。

这项研究发表在该杂志上自然医学。这项研究的首席作者七点半赵,博士生在麻省理工学院的计算机科学与人工智能实验室(权力),和Kreshnik霍蒂,一个前访问麻省理工学院的科学家和当前大学的教员Prishtina在科索沃。其他合著者包括前CSAIL博士后、现罗格斯大学(Rutgers University)教员王浩(Hao Wang)， CSAIL博士生阿尼鲁德·拉古(Aniruddh Raghu)。

一些常见的药物需要复杂的传递机制。例如，胰岛素笔需要进行准备工作，以确保里面没有气泡。而打针后，你必须坚持10秒钟。”“所有这些小步骤都是将药物正确传递到其活性部位所必需的。”每一步都有出错的机会，尤其是在没有药剂师提供纠正建议的情况下。患者甚至可能意识不到自己犯了错误，所以赵的团队设计了一个自动系统。

他们的系统可以分为三个主要步骤。首先，传感器通过反射病人身体的无线电波，在10米半径内追踪病人的运动。接下来，人工智能会从反射的信号中寻找病人自己使用吸入器或胰岛素笔的迹象。最后，当系统在患者的自我管理中检测到错误时，系统会向患者或其医疗保健提供者发出警报。

研究人员采用了一种无线技术来监测人们的睡眠姿势。首先是一个壁挂式设备，它会发射非常低功率的无线电波。当有人移动时，它们会调整信号并将其反射回设备的传感器。每一个独特的运动产生一个相应的调制无线电波模式，该设备可以解码。“这个系统的一个优点是它不需要患者佩戴任何传感器，”赵说。“它甚至可以通过屏蔽工作，类似于你在不同房间使用路由器时可以连接Wi-Fi。”

这种新型传感器像Wi-Fi路由器一样位于家里的背景中，使用人工智能来解读调制过的无线电波。该团队开发了一个神经网络通过键入指示使用吸入器或胰岛素笔的模式。他们通过示范动作训练神经网络来学习这些模式，一些是相关的(如使用吸入器)，一些不是(如进食)。通过重复和强化，该网络成功检测出96%的胰岛素笔注射和99%的吸入器使用。

一旦它掌握了检测的艺术，该网络也被证明在校正方面很有用。每次适当的药物注射都遵循类似的顺序——拿起胰岛素笔，启动它，注射等等。所以，系统可以在任何特定的步骤中标记异常。例如，该网络可以识别病人是否按住他们的胰岛素笔五秒，而不是规定的十秒。然后系统可以将这些信息传递给患者或直接传递给他们的医生，这样他们就可以修正他们的技术。

“通过把它分解成这些步骤，我们不仅可以看到病人使用他们的设备的频率，而且可以评估他们的给药技术，看看他们做得怎么样，”赵说。

研究人员说，他们的无线电波系统的一个关键特征是它的非侵入性。赵说:“解决这个问题的另一种方法是安装摄像头。”“但是使用无线信号的干扰要小得多。它不展示人的外貌。”

他补充说，除了吸入器和胰岛素笔之外，他们的框架还可以用于药物治疗——所需要做的就是重新训练神经网络来识别适当的运动序列。赵说:“在家里使用这种类型的传感技术，我们可以及早发现问题，这样患者就可以在问题恶化之前去看医生。”