Pacienții virtuali sunt capabili să reprezinte pacienți în scenarii clinice realiste și să angajeze cursanții în conversații medic-pacient despre starea de sănătate a pacientului, să interpreteze rezultatele de laborator și imaginile medicale și să formeze un diagnostic. În prezent, din cauza condițiilor create de pandemia COVID-19, interacțiunea studenților la medicină cu pacienții este limitată, prin urmare, mediile virtuale de interacțiune pacient medic devin o soluție sigură și practică pentru formarea abilităților medicale, inclusiv învățarea mixtă. Odată cu progresele actuale ale inteligenței artificiale, pacienții virtuali pot fi dotați cu funcții avansate, cum ar fi integrarea diferitelor tipuri de agenți conversaționali sau suport pentru predicția automată a evoluției pacientului.
În acest context, obiectivul principal al proiectului este acela de a dezvolta un mediu virtual pentru a simula interacțiunile dintre cursant(student la medicină sau medic/rezident) și un pacient clinic virtual pentru diagnosticul și tratamentul bolilor cardiace acute și cronice. Mediul virtual, susținut de o platformă software și tehnologii de inteligență artificială, simulează scenarii clinice din viața reală în care studentul emulează rolul medicului care efectuează o examinare a pacientului virtual și obține un istoric, efectuează o anamneză, un examen fizic, investigații paraclinice, stabilește un diagnostic și recomandă un plan terapeutic.
Pornind de la sistemul nostru deja dezvoltat, provocările prezentului proiect constau în realizarea de progrese în tehnologia pacienților virtuali prin dezvoltarea unui mediu flexibil și integrat pentru formare în domeniul cardiologiei, care încorporează tehnici avansate de inteligență artificială, în special planul de diagnostic și tratament al cazurilor simple și complexe, un agent conversațional capabil să dialogheze în limbaj natural și voce, cât și generarea de date sintetice bazate pe rețele neuronale profunde.
Consorțiul de proiect este format din:
Cerere de Brevet de Invenție: Cerere de Brevet de Invenție depusă la Oficiul de Stat pentru Invenții și Mărci (număr registratură OSIM: A/00323 din 13 Iunie 2024) - Sistem bazat pe inteligență artificială pentru instruire în diagnosticarea și tratamentul bolilor cardiovasculare.
Set de Date: Extinderea setului de date care conține date pentru 7 cazuri cardiovasculare: 5 cazuri - unică patologie și 2 cazuri - multiple patologii.
Set de Date: Crearea unui set de date care conține date pentru 7 cazuri cardiovasculare: 5 cazuri - unică patologie și 2 cazuri - multiple patologii.
Proiectul a dezvoltat o platformă de e-learning care simulează interacțiunile dintre un student la medicină sau rezident și un pacient clinic virtual pentru diagnosticul și tratamentul bolilor cardiovasculare acute și cronice. Platforma simulează scenarii clinice din viața reală în care studentul are rolul medicului care inițiază un dialog cu pacientul virtual pentru a afla istoricul acestuia, efectuează o anamneză și un examen fizic, solicita investigații paraclinice, stabilește un diagnostic și recomandă un plan terapeutic. Interfața cu pacientul virtual permite interacțiune în limbaj natural scris și vorbit, în limba română și în limba engleză. Interacțiunea studentului cu pacientul virtual poate fi vizualizată de profesor, atât sincron cât și asincron, profesorul acordând note și feed-back pentru acțiunile efectuate de student.
S-au colectat și anonimizat date pentru un număr de 5 cazuri clinice pentru pacienți cu afecțiuni unice, respectiv: Tromboembolism Pulmonar, Stenoză Aortică, Infarctul Miocardic, Regurgitare Mitrală și Insuficiență Cardiacă; și un număr de 2 cazuri clinice de pacienți care au două sau mai multe afecțiuni, respectiv: primul caz în care pacientul suferă simultan de infarct miocardic acut inferior, regurgitare mitrală severă funcțională și insuficiență cardiacă; și al doilea caz în care pacientul suferă simultan de insuficiență cardiacă și stenoză mitrală.
S-a realizat un algoritm de generare automată de scenarii pentru diferitele cazuri clinice considerate, cu verificarea consistenței datelor, și s-au generat date sintetice pentru lărgirea seturilor de date.
Platforma a fost validată cu 5 grupe de studenți de la UMFCD în mai multe etape, totalizând un număr de 210 utilizatori: 178 de studenți de la UMFCD, ca beneficiari direcți ai platformei, 25 de studenți de la UNSTPB pentru evaluarea aspectelor tehnice ale platformei (total studenți 203) si 7 profesori de la UMFCD. S-a colectat feed-back de la aceștia. Rezultatele feed-back-ului au fost analizate și utilizate pentru a îmbunătăți funcționalitate și performanța platformei. Studenții au considerat platforma Pacient Virtual ca un ajutor semnificativ în învățare, iar profesori au împărtășit aceeași părere cu studenții.