Повышение справедливости в физике медицинских устройств

Ачута Кадамби, доцент инженерной школы Самуэли Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе, опубликовал в журнале Science колонку о том, как медицинские устройства могут иметь фундаментальные предубеждения — не только в представлении наборов данных, как широко сообщалось, но и из более глубоких корней: законов физика.

Кадамби описал, как физика, лежащая в основе медицинских устройств, может варьироваться в зависимости от расы и пола. Он привел несколько примеров потенциальной предвзятости, основанной на физике. Например, недавнее исследование показало, что пульсоксиметр — медицинское устройство, обычно помещаемое на кончик пальца, которое использует инфракрасные и световые лучи для измерения насыщения крови кислородом и частоты пульса — с большей вероятностью пропустит низкие уровни у людей с более темной кожей. .

То, что побудило Кадамби написать эту статью, связано с инцидентом в аэропорту, когда он заметил, что у него проблемы с запуском светочувствительного мыла, смесителя и диспенсера для полотенец, что он объяснил его более темным цветом лица и физикой света. Хотя эти факторы могут привести к простому неудобству при использовании светочувствительного смесителя или диспенсера для полотенец, Кадамби сказал, что они могут иметь опасные для жизни последствия в критически важных областях применения, таких как медицина.

Чтобы решить эти проблемы, Кадамби предложил несколько предложений о том, как предотвратить эти непреднамеренные предубеждения и повысить справедливость в отношении медицинских устройств. Для начала он предположил, что журналы по медицинскому оборудованию требуют от авторов количественной оценки справедливости выборки в экспериментах. В настоящее время от ученых требуется только предоставлять статистику, относящуюся к работе устройства без учета человеческого фактора.

Еще один важный момент, поднятый Кадамби в этой статье, связан с перекалибровкой того, как измеряется производительность медицинского устройства. В таком сценарии рейтинг производительности существующих медицинских устройств может пострадать, когда количественный показатель, такой как раса или этническая принадлежность населения, включен в оценку оборудования. Это концепция, аналогичная эффективности Парето в экономике, в соответствии с которой, когда улучшение, сделанное для улучшения одного показателя (например, справедливости), приводит к снижению другого показателя (например, производительности устройства на большинстве показателей). Если медицинское устройство, спасающее жизнь, плохо работает с представителями меньшинств, следует ли его модернизировать за счет большинства? Кадамби отметил, что общество исторически сталкивалось с большими трудностями в решении такой головоломки.

Кадамби, специализирующийся на технологиях вычислительной обработки изображений и их приложениях, недавно изменил свое исследование, чтобы изучить проблему справедливости в области обработки изображений. Недавняя награда CAREER от Национального научного фонда будет финансировать его исследования физики света и того, как он взаимодействует с различными типами и цветами кожи.