Ένας αλγόριθμος μηχανικής μάθησης μπορεί να καθορίσει αν ένα άτομο πάσχει από τη νόσο Αλτσχάιμερ (ΝΑ) με βάση μία μόνο μαγνητική τομογραφία με ακρίβεια 98%, σύμφωνα με νέα έρευνα. “Επί του παρόντος, καμία άλλη απλή και ευρέως διαθέσιμη μέθοδος δεν μπορεί να προβλέψει τη νόσο Αλτσχάιμερ με αυτό το επίπεδο ακρίβειας, οπότε η έρευνά μας είναι ένα σημαντικό βήμα προς τα εμπρός”, δήλωσε σε δελτίο τύπου ο Eric Aboagye, PhD, του Imperial College του Λονδίνου, ο οποίος ήταν επικεφαλής της έρευνας. Πολλοί ασθενείς που παρουσιάζονται με νόσο Αλτσχάιμερ σε κλινικές μνήμης έχουν και άλλες νευρολογικές παθήσεις, αλλά ακόμη και μέσα σε αυτή την ομάδα το σύστημα μπορούσε να ξεχωρίσει τους ασθενείς που είχαν Αλτσχάιμερ από εκείνους που δεν είχαν.

Ποιοι πήραν μέρος στην έρευνα;

Για την ανάπτυξη του αλγορίθμου, χωρίστηκε ο εγκέφαλος σε 115 περιοχές και 660 διαφορετικά χαρακτηριστικά, όπως το μέγεθος, το σχήμα και η υφή, για την αξιολόγηση κάθε περιοχής. Εκπαίδευσαν τον αλγόριθμο για να εντοπίσουν πού οι αλλαγές σε αυτά τα χαρακτηριστικά θα μπορούσαν να προβλέψουν με ακρίβεια τη ΝΑ. Χρησιμοποιώντας δεδομένα από την Πρωτοβουλία Νευροαπεικόνισης της Νόσου Alzheimer (ADNI), η ομάδα δοκίμασε τον αλγόριθμό της σε εγκεφαλικές σαρώσεις από περισσότερους από 400 ασθενείς με πρώιμο και μεταγενέστερο στάδιο Αλτσχάιμερ, υγιείς ανθρώπους και ασθενείς με άλλες νευρολογικές παθήσεις, συμπεριλαμβανομένης της μετωποκροταφικής άνοιας και της νόσου του Πάρκινσον. Τον δοκίμασαν επίσης χρησιμοποιώντας δεδομένα από περισσότερους από 80 ασθενείς που υποβλήθηκαν σε διαγνωστικές εξετάσεις για τη ΝΑ στο Imperial College Healthcare NHS.

Είναι έγκυρος ο αλγόριθμος μηχανικής μάθησης;

Στο 98% των περιπτώσεων, το εργαλείο μηχανικής μάθησης με βάση τη μαγνητική τομογραφία και μόνο μπορούσε να προβλέψει με ακρίβεια αν ένα άτομο είχε Αλτσχάιμερ, ξεπερνώντας τις τυπικές μετρήσεις όγκου ιππόκαμπου και αμυλοειδούς βήτα στο εγκεφαλονωτιαίο υγρό (ΕΝΥ). Θα μπορούσε επίσης να διακρίνει μεταξύ πρώιμου και όψιμου σταδίου Αλτσχάιμερ στο 79% των ασθενών. Το εργαλείο ήταν αξιόπιστο και έγκυρο σε όλες τις σαρώσεις μαγνητικής τομογραφίας, αποδεικνύοντας τη δυνατότητα εφαρμογής του στην κλινική πρακτική στο μέλλον. Οι περισσότεροι ασθενείς θα περάσουν από μια σειρά εξετάσεων για να φτάσουν στη διάγνωση και αυτό το εργαλείο μπορεί να οδηγήσει σε ταχύτερη διάγνωση και να μειώσει το άγχος των ασθενών. Και φυσικά, ο ειδικός μπορεί να είναι σε θέση να χρησιμοποιήσει αυτές τις πληροφορίες για να βελτιώσει και να τροποποιήσει τη διάγνωση. Ο αλγόριθμος εντόπισε επίσης αλλαγές σε περιοχές του εγκεφάλου που δεν είχαν προηγουμένως συσχετιστεί με Αλτσχάιμερ, συμπεριλαμβανομένης της παρεγκεφαλίδας και του κοιλιακού διεγκεφάλου.  Αυτό “ανοίγει ευκαιρίες για τους ερευνητές” να εξετάσουν περισσότερο αυτές τις περιοχές και να δουν πώς μπορεί να σχετίζονται με την άνοια. Αν και οι νευροακτινολόγοι ερμηνεύουν ήδη τις μαγνητικές τομογραφίες για να βοηθήσουν στη διάγνωση της νόσου Αλτσχάιμερ, είναι πιθανό να υπάρχουν χαρακτηριστικά των τομογραφιών που δεν είναι ορατά, ακόμη και στους ειδικούς. Η χρήση ενός αλγορίθμου ικανού να επιλέγει την υφή και τα λεπτά δομικά χαρακτηριστικά του εγκεφάλου που επηρεάζονται από τη νόσο Αλτσχάιμερ θα μπορούσε πραγματικά να βελτιώσει τις πληροφορίες που μπορούμε να αποκομίσουμε από τις συνήθεις τεχνικές απεικόνισης.