Ученые: Искусственный интеллект поможет сделать серьезный прорыв в медицине
Ученые тестируют систему искусственного интеллекта, которая, как полагают, сможет диагностировать деменцию после всего одного сканирования мозга, пишет сайт BBC.
Система также сможет предсказать, насколько стабильным будет состояние больного и нужна ли ему срочная помощь.
В настоящее время для диагностики деменции может потребоваться несколько сканов и тестов.
Исследователи утверждают, что ранняя диагностика с помощью новой системы сможет значительно улучшить результаты лечения.
Выявить закономерности
"Если вмешаться на ранней стадии, лечение начнет работать раньше, замедлит прогрессирование болезни и в то же время поможет избежать большего ущерба, - говорит Зои Курци, профессор когнитивной вычислительной нейробиологии в Институте Алана Тьюринга и профессор экспериментальной психологии Кембриджского университета. - И тогда вполне вероятно, что симптомы деменции появятся намного позже или вообще никогда".
Консультант-невролог Тимоти Риттман из Кембриджского университета в интервью Би-би-си назвал систему с применением ИИ "фантастическим достижением": "Эти болезни действуют на людей разрушительно. Поэтому, когда я сообщаю об этом пациенту, иметь возможность поставить более точный диагноз, предоставить больше информации о вероятном течении болезни, помочь спланировать свою жизнь, - все это исключительно важно."
Система профессора Курци сравнивает результаты сканирования головного мозга пациентов с данными тысяч людей с деменцией и их соответствующими медицинскими записями.
Алгоритм может идентифицировать закономерности в сканированных изображениях, которые не видят даже опытные неврологи, и сопоставлять их с результатами лечения пациентов в своей базе данных.
В доклинических испытаниях система смогла диагностировать деменцию за годы до появления симптомов, даже если на скане мозга нет явных признаков повреждения.
Как ожидается, в первых клинических испытаниях в больнице Адденбрук в Кембридже и других клиниках по всей стране примет участие около 500 человек. Ученые будут проверять, работает ли система в клинических условиях наряду с традиционными способами диагностики деменции.
Результаты отправят врачам, которые при необходимости посоветуют курс лечения.
Проблемы с памятью
75-летний Денис Кларк - один из первых участников клинических испытаний. Пять лет назад он ушел на пенсию с должности руководителя мясной компании.
В прошлом году его жена Пенелопа заметила, что иногда у него возникают проблемы с памятью. И теперь они обеспокоены тем, что у Дениса развивается деменция.
Кларк пытается описать свои симптомы, но жена вмешивается и говорит, что ему трудно объяснить, что с ним происходит.
Супруги обеспокоены тем, что им придется продать свой дом, чтобы оплатить уход за Денисом. Разумеется, Пенелопа рада, что им не придется долго ждать диагноза и вероятных сценариев развития болезни у супруга.
"Теперь мы сможем планировать свои расходы, - говорит она. - Будет понятно, сможем ли мы еще съездить пару раз в отпуск до того, как ситуация ухудшится".
Неумолимый рост
По данным Национальной службы здравоохранения, в Великобритании страдают деменцией более 850 тысяч человек, причем в возрастной группе после 65 лет ей страдает один из 14-ти, а после 80 - каждый шестой.
Благотворительная организация Alzheimer's Research UK сообщила, что согласно прогнозам 2014 года, к 2025-му деменция будет диагностирована у миллиона человек, а к 2050-му это число удвоится.
Представитель организации доктор Лаура Фиппс считает, что новая система добавит врачам уверенности при изучении снимков и при диагностике пациентов: "Сегодня для диагностики деменции врачам приходится полагаться на интерпретацию сканов мозга и когнитивных тестов, часто в течение довольно длительного периода времени. Модели машинного обучения, подобные тем, которые были разработаны профессором Курци, придадут врачам больше уверенности в интерпретации результатов сканирования, что приведет к более точному диагнозу для пациентов".
"Мы надеемся, что в будущем этот подход не только улучшит современные диагностические методы, но и откроет дверь новым подходам к обнаружению заболеваний, вызывающих деменцию, на гораздо более ранней стадии".
Ранняя диагностика
Курци также возглавляет проект, финансируемый Alzheimer's Research UK, который объединяет цифровые данные из приложений и носимых устройств, включая параметры сна, мелкой моторики и активности мозга, для прогнозирования таких заболеваний, как болезнь Альцгеймера, с упреждением до 20 лет.
Средства для этого проекта - около 2 миллионов долларов - предоставил Фонд открытия лекарств от болезни Альцгеймера (ADDF), основанная в США венчурная благотворительная организация.
Финансируемая программа раннего обнаружения нейродегенеративных заболеваний (EDoN) - это часть более широкой инициативы, которая ставит перед мировым исследовательским сообществом задачу разработать новые диагностические технологии для болезни Альцгеймера и связанных с ней деменций.
Программа EDoN занимается оптимизацией сбора, интеграцией и анализом огромного количества клинических данных и данных о состоянии здоровья - для определения поведенческих показателей, которые могут выявить ранние стадии заболевания.
Эти данные будут использоваться в построении моделей машинного обучения для выявления особенностей, характерных для различных нейродегенеративных заболеваний, включая болезнь Альцгеймера.
В итоге в рамках проекта предполагается создать недорогой и простой в использовании цифровой инструментарий - вероятно, представляющий собой набор из приложений, носимых или мобильных устройств и программного обеспечения.
Финансирование позволит команде EDoN собирать цифровые данные у более 600 человек, которые в настоящее время участвуют в двух исследованиях в Австралии. Добровольцев попросят использовать специальный датчик для измерения сна и мозговой активности, трекер активности для регистрации частоты сердечных сокращений и физической активности и приложения для смартфонов для замеров когнитивных функций, речи и контроля мелкой моторики.
Полученные данные будут сравниваться с клиническими. Исследователи надеются таким образом вычленить цифровые показатели, наиболее тесно связанные с биологическими изменениями.
"Точные и дешевые инструменты для обнаружения нейродегенеративных заболеваний на ранней стадии дадут уникальное представление об основных механизмах заболевания, улучшат клиническую диагностику и позволят раньше проводить клинические вмешательства, когда шансы на успех гораздо выше", - считает профессор Курци.
