Искусственный интеллект распознает Альцгеймер за годы до врачебного диагноза

Техника использует неинвазивное МРТ для идентификации изменений того, как связаны различные области головного мозга. Болезнь Альцгеймера — это нейродегенеративное заболевание, которое является основной причиной старческой деменции и ведет к потере памяти, а также когнитивных функций.

Ранняя диагностика Альцгеймера крайне важна. От болезни нет лекарства, но ее можно затормозить, и чем раньше начать давать препараты, тем лучше. Также ранний диагноз может помочь людям сменить стиль жизни и тем самым замедлить течение заболевания.

Для ранней диагностики Никола Аморозо и Марианна Ла Рокка из университета Бари в Италии разработалиалгоритм машинного обучения, который способен различать структурные изменения в мозге, вызванные болезнью Альцгеймера.

Сначала они натренировали алгоритм с использованием 67 сканов МРТ, 38 из которых принадлежали больным Альцгеймером, а 29 — здоровым людям.

Алгоритм должен был научиться правильно классифицировать представленные сканы и отличать здоровый мозг от больного. Исследователи разделили каждый скан на небольшие области и проанализировали нейронную связь между ними, при этом не делая никаких замечаний относительно того, насколько идеальным должен быть размер этих областей для диагноза.

Как оказалось, наиболее точную классификацию алгоритм делал на основе областей размером от 2250 до 3200 кубических миллиметров. Это довольно любопытно, говорит Ла Рокка, так как этот размер совпадает с анатомическими структурами, связанными с заболеванием, такими как миндалина и гиппокамп.

Затем ученые протестировали алгоритм на втором наборе сканов от 148 подопытных. Из них 52 были здоровыми, 48 больными, а у еще 48 были небольшие когнитивные затруднения, которые, как было доподлинно известно, через 2,5 года в одних случаях, а в других через девять лет привели к Альцгеймеру.

Искусственный интеллект провел различие между больным и здоровым мозгом с точностью в 86%. Более того, он выявил различие между здоровым мозгом и мозгом с небольшими нарушениями в 84% случаев.

Таким образом, алгоритм смог распознать изменения, ведущие к Альцгеймеру, за несколько лет до появления первых клинических симптомов. Возможно, он может поставить еще более ранний диагноз, так как исследователи были ограничены сканами из базы данных.