Използване на AI за по-добро диагностициране на разстройства и целево лечение на лекарства
Ново изследване предполага, че машинното обучение може да подобри диагностиката на сложни психични разстройства и да подпомогне избора на фармакологична терапия.
Експертите приветстват новото откритие, тъй като разстройствата на настроението като голямо депресивно разстройство (MDD) и биполярно разстройство често са сложни и трудни за диагностициране. Освен това, това диагностично предизвикателство често е най-голямо сред младите хора, когато заболяването тепърва се развива. Несигурността на диагнозата може да затрудни вземането на решения относно лекарствата.
В съвместно проучване на канадския Институт за изследване на здравето Lawson, Mind Research Network в Ню Мексико и Brainnetome Center на Китайската академия на науките, изследователите разработиха алгоритъм за изкуствен интелект (AI), който анализира сканирането на мозъка, за да класифицира по-добре заболяванията при пациенти с сложно разстройство на настроението и помагат да се предскаже тяхната реакция към лекарства.
Проучването включва 78 нововъзникващи възрастни пациенти от програми за психично здраве в Лондонския център за здравни науки (LHSC), главно от Програмата за настроение и тревожност от първия епизод (FEMAP).
Първата част от проучването включва 66 пациенти, които вече са завършили лечение за ясна диагноза или MDD, или биполярен тип I (биполярен I). Биполярно I е форма на биполярно разстройство, което включва пълни маниакални епизоди.
Изследователите също проследиха допълнителни 33 участници в изследването без анамнеза за психични заболявания. Всеки човек участва в сканиране, за да изследва различни мозъчни мрежи, използвайки възможностите на Лавсън за функционално ядрено-магнитен резонанс (fMRI) в St. Joseph’s Health Care London.
Изследователският екип анализира и сравнява сканирането на тези с MDD, биполярно I и без история на психични заболявания и установява, че трите групи се различават в конкретни мозъчни мрежи.
Отбелязани са различия в мозъчната област, наречена мрежа по подразбиране - набор от региони, за които се смята, че са важни за саморефлексия - както и в таламуса, „шлюз“, който свързва множество кортикални региони и помага да се контролира възбудата и бдителността.
Данните са използвани от изследователите за разработване на алгоритъм на ИИ, който използва машинно обучение за изследване на fMRI сканирания, за да класифицира дали пациентът има MDD или биполярно I. При тестване срещу участниците в изследването с известна диагноза алгоритъмът правилно класифицира тяхното заболяване с 92,4 на цент точност.
След това изследователският екип извърши образна диагностика с 12 допълнителни участници със сложни разстройства на настроението, за които диагнозата не беше ясна. Те използваха алгоритъма за изследване на мозъчната функция на участника, за да предскажат неговата диагноза и, по-важното, изследваха реакцията на участника към лекарства.
„Антидепресантите са златният стандарт на фармацевтичната терапия за MDD, докато стабилизаторите на настроението са златният стандарт за биполярния I“, каза д-р Елизабет Осуч, клиницист-учен в Лоусън, медицински директор в FEMAP и съ-водещ изследовател в проучването.
„Но става трудно да се предскаже кое лекарство ще действа при пациенти със сложни нарушения на настроението, когато диагнозата не е ясна. Ще реагират ли по-добре на антидепресант или на стабилизатор на настроението? “
Изследователският екип предположи, че участниците, класифицирани от алгоритъма като MDD, ще реагират на антидепресанти, докато тези, класифицирани като биполярни, ще реагират на стабилизатори на настроението. При тестване със сложни пациенти, 11 от 12 са отговорили на лекарството, предвидено от алгоритъма.
„Това проучване прави основна стъпка към намирането на биомаркер на лекарствения отговор при нововъзникващи възрастни със сложни разстройства на настроението“, каза Осуч. „Това също така предполага, че един ден може да имаме обективна мярка за психиатрични заболявания чрез изображения на мозъка, които биха направили диагностиката по-бърза, по-ефективна и по-последователна при доставчиците на здравни услуги.“
Понастоящем психиатрите поставят диагноза въз основа на историята и поведението на пациент. Решенията за лекарства се основават на тази диагноза. „Това може да бъде трудно при сложни разстройства на настроението и в началото на заболяването, когато симптомите могат да бъдат по-слабо дефинирани“, каза Осуч.
„Пациентите могат също да имат повече от една диагноза, като комбинация от разстройство на настроението и нарушение на злоупотребата с вещества, което допълнително усложнява диагнозата. Наличието на биологичен тест или процедура за идентифициране на какъв клас лекарства ще реагира пациентът значително ще подобри областта на психиатрията. "
Източник: Здравен изследователски институт Лоусън
