Может ли компьютер диагностировать болезнь Альцгеймера и деменцию?

Чтобы ровать ь , требуется много времени и денег. После проведения длительных нейропсихологических обследований клиницисты должны расшифровывать, просматривать и анализировать каждый ответ в деталях. Но исследователи из Бостонского университета разработали новый инструмент, который может автоматизировать этот процесс и в конечном итоге перевести его в онлайн. Их вычислительная модель, основанная на машинном обучении, может обнаруживать когнитивные нарушения по аудиозаписям нейропсихологических тестов — личное посещение не требуется. Их выводы были опубликованы в Болезнь Альцгеймера и деменция: Журнал Ассоциации болезни Альцгеймера.


«Этот подход приближает нас на один шаг к раннему вмешательству», — говорит Иоаннис Пасчалидис, соавтор статьи и заслуженный профессор инженерного факультета BU. Он говорит, что более быстрое и раннее обнаружение болезни Альцгеймера может привести к более крупным клиническим испытаниям, которые будут сосредоточены на людях на ранних стадиях болезни и потенциально позволят проводить клинические вмешательства, замедляющие снижение когнитивных функций: «Он может стать основой онлайн-инструмента, который может охватить всех и увеличить количество людей, прошедших раннее обследование».

Исследовательская группа обучила свою модель, используя аудиозаписи нейропсихологических интервью с более чем 1000 человек в Framingham Heart Study, долгосрочном проекте под руководством BU, изучающем сердечно-сосудистые заболевания и другие физиологические состояния. Используя автоматизированные онлайн-инструменты распознавания речи, подумайте: «Привет, Google!» — и метод машинного обучения, называемый обработкой естественного языка, который помогает ам понимать текст, их программа расшифровывала интервью, а затем кодировала их в числа. Окончательная модель была обучена оценивать вероятность и тяжесть когнитивных нарушений человека с использованием демографических данных, текстовых кодировок и реальных диагнозов неврологов и нейропсихологов.

Пасхалидис говорит, что модель смогла не только точно отличить здоровых людей от людей с деменцией, но и выявить различия между людьми с легкими когнитивными нарушениями и слабоумием. И, как оказалось, качество записей и то, как люди говорили — плавность их речи или постоянные сбои, — были менее важны, чем содержание того, что они говорили.

«Нас удивило, что поток речи или другие звуковые характеристики не так уж важны; вы можете достаточно хорошо автоматически расшифровывать интервью и полагаться на анализ текста с помощью ИИ для оценки когнитивных нарушений», — говорит Пасчалидис, который также является новым директором Rafik B. Харири Институт вычислительной техники и вычислительной науки и техники. Хотя команде все еще необходимо сверить свои результаты с другими источниками данных, результаты показывают, что их инструмент может помочь клиницистам в диагностике когнитивных нарушений с использованием аудиозаписей, в том числе записей виртуальных или телемедицинских встреч.

Скрининг до появления симптомов

Модель также дает представление о том, какие части нейропсихологического обследования могут быть более важными, чем другие, для определения наличия у человека нарушений когнитивных функций. Модель исследователей разделяет протоколы экзаменов на разные разделы в зависимости от проведенных клинических тестов. Например, они обнаружили, что Бостонский тест на определение имен, в ходе которого врачи просят людей назвать изображение одним словом, является наиболее информативным для точного диагноза слабоумия. «Это может позволить клиницистам распределять ресурсы таким образом, чтобы проводить больше обследований еще до появления симптомов», — говорит Пасчалидис.

Ранняя диагностика деменции важна не только для пациентов и тех, кто за ними ухаживает, чтобы иметь возможность создать эффективный план лечения и поддержки, но и для исследователей, работающих над методами лечения, для замедления и предотвращения прогрессирования болезни Альцгеймера. «Наши модели могут помочь клиницистам оценить пациентов с точки зрения их шансов на снижение когнитивных функций, — говорит Пасчалидис, — а затем наилучшим образом адаптировать для них ресурсы, проводя дальнейшее тестирование тех, у кого вероятность слабоумия выше».

Хотите присоединиться к исследовательской работе?