تشخیص ۹ نوع زوال عقل با یک اسکن توسط هوش مصنوعی

یک ابزار جدید هوش مصنوعی می‌تواند ۹ نوع از زوال عقل را تنها از یک تصویر با دقت تشخیصی ۸۸ درصد شناسایی کند. این ابزار از نقشه‌های رنگی مغز استفاده می‌کند تا حتی پزشکان عمومی نیز بتوانند الگوهای پیچیده زوال عقل را در لحظه تشخیص دهند.

به گزارش ایسنا، محققان کلینیک مایو(Mayo Clinic) یک ابزار هوش مصنوعی جدید توسعه داده‌اند که ۹ نوع زوال عقل را با استفاده از یک اسکن مغزی رایج تشخیص می‌دهد.

به نقل از آی‌ای، این سامانه که «StateViewer» نام دارد، بیماری آلزایمر را نیز در محدوده تشخیصی خود دارد و تشخیص‌های سریع‌تر و دقیق‌تری را نوید می‌دهد.

این مطالعه که به تازگی منتشر شده است، گزارش می‌دهد که «StateViewer» در ۸۸ درصد موارد نوع صحیح زوال عقل را شناسایی کرده است. همچنین سرعت تفسیر را دو برابر و دقت تشخیصی را در مقایسه با روش‌های استاندارد کنونی ۳ برابر کرده است.

این هوش مصنوعی روی بیش از ۳۶۰۰ اسکن مغزی آموزش دیده و آزمایش شده است و بیماران دارای اختلال شناختی و بدون آن را پوشش می‌دهد.

با در دسترس قرار گرفتن درمان‌های جدید برای زوال عقل، تشخیص به موقع و دقیق ضروری است. ابزار «StateViewer» یک راه‌حل مقیاس‌پذیر ارائه می‌دهد که می‌تواند پشتیبانی تشخیصی در سطح متخصصان را برای کلینیک‌های فاقد مراقبت‌های تخصصی مغز و اعصاب فراهم کند.

آموزش دیده بر روی هزاران اسکن

ابزار «StateViewer» اسکن توموگرافی گسیل پوزیترون فلوئورودئوکسی گلوکز(FDG-PET) را تجزیه و تحلیل می‌کند که نشان می‌دهد مغز چگونه از گلوکز که یک شاخص کلیدی فعالیت مغز است، استفاده می‌کند. سپس اسکن را با یک پایگاه داده وسیع از اسکن‌های بیماران مبتلا به زوال عقل تایید شده مقایسه می‌کند.

این ابزار با استفاده از فناوری یادگیری ماشین، الگوهای فعالیت مغزی متمایز مرتبط با انواع خاص زوال عقل را تشخیص می‌دهد.

اشکال مختلف زوال عقل بر مناطق مختلف مغز تأثیر می‌گذارند. آلزایمر مناطق حافظه و پردازش را هدف قرار می‌دهد. «زوال عقل اجسام لویی»( Lewy body dementia) بر توجه و مناطق مرتبط با حرکت تأثیر می‌گذارد. «زوال عقل پیشانی-گیجگاهی»(Frontotemporal dementia) نیز بر مناطق مرتبط با زبان و رفتار تأثیر می‌گذارد.

«زوال عقل با اجسام لویی» نوعی زوال عقل است که با تغییر در خواب، رفتار، شناخت، حرکت و تنظیم عملکردهای خودکار بدن مشخص می‌شود و از دست دادن حافظه همیشه علامت اولیه آن نیست. این بیماری همانند دیگر دِمانس‌های پیشرونده مانند آلزایمر با گذشت زمان وخیم‌تر می‌شود و معمولاً زمانی مورد بررسی قرار می‌گیرد که اختلالات شناختی (نقص در توجه و حافظه و غیره) در عملکرد طبیعی روزانه تداخل ایجاد کنند.

این بیماری در کنار زوال عقلِ پارکینسون، یکی از دو دِمانس اجسام لویی است. زوال عقل با اجسام لویی، شکل رایجی از زوال عقل است، اما شیوع آن به‌طور دقیق مشخص نیست و بسیاری از موارد ابتلا تشخیص داده نمی‌شوند. این بیماری نخستین بار در سال ۱۹۷۶ توسط «کنجی کوساکا» کشف، توصیف و نام‌گذاری شد.

«زوال عقل پیشانی-گیجگاهی» نیز شامل انواع مختلفی از زوال عقل است که در آن لوب‌های پیشانی و گیجگاهی تحت تاثیر قرار می‌گیرند. این بیماری به‌طور گسترده به صورت اختلالات رفتاری یا زبانی مانند زبان‌پریشی نمود می‌یابد.

سه زیرگروه اصلی یا نشانگان متغیر در این نوع زوال عقل وجود دارد که شامل نوعی از سندرم رفتاری (انجام رفتارهای غیر طبیعی) که قبلاً به عنوان بیماری پیک شناخته می‌شد، زوال عصبی پیشرونده و زبان‌پریشی بیانی است. دو زیرگروه فرعی و نادر از آن نیز وجود دارد که عبارتند از «بیماری انکلوزیون رشته‌های میانی عصبی»(NIFID) و «بیماری انکلوزیون اجسام بازوفیلیک».

اکنون ابزار «StateViewer» تجزیه و تحلیل خود را از طریق نقشه‌های مغزی رنگی ارائه می‌دهد و به پزشکان عمومی نیز اجازه می‌دهد تا تشخیص را به صورت بصری درک کنند.

دکتر دیوید جونز(David Jones)، متخصص مغز و اعصاب که رهبری این پروژه را بر عهده دارد و برنامه هوش مصنوعی مغز و اعصاب «کلینیک مایو» را هدایت می‌کند، می‌گوید: هر بیماری که وارد کلینیک من می‌شود، داستانی منحصر به فرد دارد که توسط پیچیدگی مغز شکل گرفته است. این پیچیدگی مرا به سمت مغز و اعصاب سوق داد و همچنان تعهد من را به سمت پاسخ‌های واضح‌تر سوق می‌دهد.

وی افزود: «StateViewer» نشان‌دهنده‌ این تعهد است. گامی به سوی درک زودهنگام، درمان دقیق‌تر و روزی تغییر روند این بیماری‌ها.

مقابله با افزایش بار زوال عقل

در سطح جهان، بیش از ۵۵ میلیون نفر با زوال عقل زندگی می‌کنند و سالانه ۱۰ میلیون مورد جدید به این بیماری اضافه می‌شود. آلزایمر به تنهایی پنجمین علت اصلی مرگ و میر در سراسر جهان است. تشخیص زوال عقل اغلب نیاز به آزمایش‌های گسترده، از جمله ارزیابی‌های شناختی، تصویربرداری، آزمایش خون و مشاوره با متخصصان دارد. حتی با وجود این ابزارها، تشخیص انواع همپوشانی یا همزمان زوال عقل، حتی برای پزشکان باتجربه همچنان دشوار است.

دکتر جونز از نزدیک با لیلاند بارنارد(Leland Barnard)، مهندس هوش مصنوعی توسعه دهنده «StateViewer» همکاری کرد. بارنارد می‌گوید: هنگام طراحی «StateViewer» هرگز از این واقعیت غافل نشدیم که پشت هر نقطه داده و اسکن مغز، فردی با تشخیص دشوار و سؤالات فوری روبرو است.

وی افزود: دیدن اینکه این ابزار چگونه می‌تواند به پزشکان با بینش‌ها و راهنمایی‌های دقیق و بی‌درنگ کمک کند، پتانسیل یادگیری ماشینی را برای پزشکی بالینی برجسته می‌کند.

محققان «کلینیک مایو» قصد دارند استفاده از «StateViewer» را گسترش دهند و به ارزیابی عملکرد آن در محیط‌های بالینی مختلف ادامه دهند.

در صورت موفقیت‌آمیز بودن این ابزار در محیط‌های متنوع، این ابزار می‌تواند از مداخلات زودهنگام و نتایج بهتر برای بیماران در مبارزه با زوال عقل پشتیبانی کند.

این مطالعه در مجله Neurology منتشر شده است.