• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
13.07.2022
Сколтех
534

Искусственный интеллект помог определить оптимальный метод для диагностики болезни Паркинсона

4.5

Какой метод эффективнее для диагностики болезни Паркинсона – использование носимых датчиков, анализ видеоданных выполнении пациентами привычных действий или анализ характера их почерка? Исследователи Сколтеха провели сравнительное исследование этих трех подходов с использованием методов машинного обучения с учетом удобства для пациентов, чтобы выяснить какой из них дает наиболее достоверные результаты для врачей, не вызывает дискомфорта у пациентов и не требует больших временны́х затрат.

Искусственный интеллект помог определить оптимальный метод для диагностики болезни Паркинсона / ©Getty images

Результаты исследования опубликованы в журнале IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement. Возможности искусственного интеллекта активно используются для решения многочисленных задач в медицине, но главным преимуществом ИИ по-прежнему остается способность обнаруживать и диагностировать заболевания точнее, чем человек. В настоящее время при диагностике болезни Паркинсона врачи изучают анамнез пациента, оценивают его двигательные симптомы, физическое и психическое состояние.

Однако, проблема в том, что симптоматика болезни Паркинсона зачастую схожа с проявлениями других неврологических заболеваний. Несмотря на то, что сегодня медицина не располагает средствами для полного излечения недуга, ранняя диагностика этого заболевания может значительно помочь в выборе правильной терапии и улучшить качество жизни пациента. Совместными усилиями ученые предпринимают активные шаги по поиску и выявлению явных признаков заболевания на его ранней стадии.

Группа ученых Сколтеха во главе со старшим преподавателем Андреем Сомовым и доцентом Дмитрием Дыловым разработала алгоритмы машинного обучения для выявления и объективной количественной оценки симптомов болезни Паркинсона при помощи датчиков — акселерометра и гироскопа, а также видеокамеры и анализа почерка пациента. Разработанное решение в перспективе можно будет использовать, как систему второго мнения, для постановки диагноза и оценки ответа на терапию независимо от того, где находится пациент. Все, что ему потребуется — это иметь носимое устройство, например, фитнес-трекер и/или смартфон с подключением к интернету.

«Мы собрали данные по эксперименту с участием 120 человек, средний возраст которых составлял 58,5 лет. Из них 35 человек — здоровые люди, а 85 — пациенты с болезнью Паркинсона. Всем участникам было предложено надеть датчики и в течение приблизительно 15 минут перед камерой выполнить несколько двигательных задач: сложить полотенца, налить воду в стакан, постучать указательным пальцем по большому, нарисовать спираль, вслух прочитать сложное предложение и записать его.

Упражнения были разработаны под руководством врачей-неврологов с использованием данных из разных источников, включая известные шкалы оценки болезни Паркинсона и результаты предыдущих исследований в этой области. Каждое упражнение ориентировано на выявление определенного симптома», — рассказывает аспирантка Сколтеха Екатерина Коваленко, описывая постановку эксперимента и анализ результатов.

«Не у всех пациентов с болезнью Паркинсона присутствует полный набор симптомов, поэтому мы решили выяснить, можно ли для выявления симптоматики использовать только один метод диагностики — использование датчика, видеосъемку или анализ почерка. Наилучший результат был получен при использовании первого метода — анализа информации от датчиков, однако этот метод оказался неудобен для пациентов на поздних стадиях болезни Паркинсона.

В то же время, пациенты, у которых заболевание было диагностировано на ранних стадиях, отметили удобство использования носимых датчиков, а это значит, что уже в ближайшем будущем носимые устройства можно будет использовать для непрерывного сбора и анализа данных о состоянии пациента, что позволит отслеживать динамику заболевания и ответ пациента на медикаментозное лечение», — поясняет аспирант Сколтеха Алексей Щербак.

С точки зрения удобства для пациентов оптимальным можно считать метод анализа письма, поскольку для того, чтобы нарисовать спираль и сфотографировать ее, много времени не нужно. Не менее удобен для пациентов и анализ данных видеосъемки. К тому же, этот метод представляется наиболее перспективным, поскольку он позволяет обнаруживать симптомы в режиме реального времени и не создает никаких неудобств или ограничений для пациентов при выполнении привычных действий.

«Следует иметь в виду, что помимо методов дифференциальной диагностики врачам необходимы объективные инструменты для оценки моторных флуктуаций у пациентов с болезнью Паркинсона. Такие инструменты после их апробации позволят более индивидуально подходить к лечению больных и помогут врачам в принятии решений о назначении медикаментозной терапии, а, в случае необходимости, о проведении нейрохирургического вмешательства», — отмечает соавтор статьи, руководитель Федерального неврологического центра экстрапирамидных заболеваний и психического здоровья ГНЦ ФМБЦ имени А. И. Бурназяна, врач-невролог, кандидат медицинских наук, Екатерина Бриль.  

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Сколковский институт науки и технологий — негосударственный технологический университет, расположенный в инновационном центре Сколково. Институт был создан в 2011 году при поддержке Массачусетского технологического института. Модель института предусматривает тесную интеграцию технологического образования, исследовательской работы и предпринимательских навыков. Институт ведёт обучение по программам магистратуры и PhD, рабочий язык — английский.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
Позавчера, 07:30
Полина

В Российской академии наук завершили первый Большой словарь ударений, его издадут к концу года. Лингвисты собрали наиболее современные нормы произношения привычных слов и зафиксировали ударение для лексики, которая появилась в русском языке недавно.

Вчера, 17:08
Ольга Иванова

Канадские исследователи изучили поведение приматов в естественной среде обитания и пришли к выводу, что те из них, кто имеет врожденные аномалии или покалечен в процессе жизни, вполне неплохо адаптируются к своим недостаткам. Они не только выживают, но и размножаются. Более того, им активно помогают сородичи.

Позавчера, 15:07
Андрей

Французские геологи проанализировали состав нитратов в вулканических отложениях времен неогена и выяснили, что возникающие в облаках пепла молнии могли фиксировать атмосферный азот. Исследователи обнаружили несколько свидетельств, указывающих на то, что нитраты в отложениях образовались именно из атмосферного азота.

Позавчера, 07:30
Полина

В Российской академии наук завершили первый Большой словарь ударений, его издадут к концу года. Лингвисты собрали наиболее современные нормы произношения привычных слов и зафиксировали ударение для лексики, которая появилась в русском языке недавно.

16 февраля
Мария Азарова

Целью нового исследования было понять, какие бактерии полости рта отвечают за продукцию метантиола, или метилмеркаптана — бесцветного токсичного газа с сильным и неприятным запахом, напоминающим зловоние гнилой капусты.

19 февраля
Полина

Подростки чаще пробуют писать музыку, если у них есть возможность получать соответствующее дополнительное образование, а также когда они чувствуют поддержку и преемственность. При этом есть пять типовых траекторий, которые приводят к собственному творчеству.

1 февраля
Андрей

Канадские исследователи изучили состав пород, вышедших на поверхность при появлении первых континентов. По итогам анализа выяснилось, что новая земная кора возникла не в результате движения тектонических плит, а из-за процессов в океанических плато молодой Земли.

Позавчера, 07:30
Полина

В Российской академии наук завершили первый Большой словарь ударений, его издадут к концу года. Лингвисты собрали наиболее современные нормы произношения привычных слов и зафиксировали ударение для лексики, которая появилась в русском языке недавно.

23 января
Алиса Гаджиева

Авторы нового исследования рассказали, какой из современных напитков надо попробовать, чтобы почувствовать себя жителем Римской империи.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: