ИИ научили искать аутизм у детей по фото со стопроцентной точностью
Корейские ученые установили, что модели глубокого обучения могут проверять детей на наличие расстройства аутистического спектра (РАС) и определять тяжесть симптомов только с помощью фотографий сетчатки их глаз.
Расстройство аутистического спектра (РАС) характеризуется двумя основными областями симптомов: нарушением социального общения и ограниченным и повторяющимся поведением или интересами.
По данным Центров по контролю и профилактике заболеваний США, аутизм встречается у каждого 36-го ребенка, причем у мальчиков в среднем в 3,8 раза чаще, чем у девочек. В России, по данным Минздрава, распространенность расстройств аутистического спектра составляет около 1% детской популяции. Однако, скорее всего, в будущем этот показатель вырастет, потому что доля детей с РАС по мере вестернизации в норме увеличивается.
В прошлом году ученые из Стэнфордского университета разработали алгоритм искусственного интеллекта, который научился диагностировать аутизм. Он анализировал данные магнитно-резонансной томографии (МРТ), фиксирующей нейронную активность всего мозга. Затем ИИ изучал импульсы, которые практически настолько же уникальны и индивидуальны, как отпечатки пальцев человека. Но они все равно имеют групповые отличия, что позволяет классифицировать их и сортировать. В итоге среди 1100 пациентов, участвовавших в исследовании, ИИ с точностью 82% смог отобрать группу испытуемых, у которых медики подтвердили аутизм.
Недавно ученые из Медицинского колледжа Университета Ёнсе в Южной Корее разработали метод диагностики РАС и тяжести симптомов у детей с использованием изображений сетчатки, проверенных алгоритмом искусственного интеллекта. Результаты опубликовали в JAMA Network Open.
Исследователи набрали 958 участников, средний возраст — 7,8 года. Их разделили на группы по 479 человек, в одну включили детей с признаками расстройства, в другую — с обычными показателями развития. Всего ученые получили 1890 изображений глаз, то есть по 945 в каждой группе.
Тяжесть симптомов оценивали с помощью ADOS-2 — шкалы диагностического обследования при аутизме, которая считается международным «золотым стандартом» тестовой диагностики расстройств аутистического спектра. Еще ученые использовали шкалу SRS-2, направленную на социальные навыки: общение, мотивацию, социальное познание.
Сверточную нейронную сеть обучили с использованием 85% изображений сетчатки и результатов тестов на тяжесть симптомов для построения моделей с целью выявления РАС и тяжести симптомов. Оставшиеся 15% изображений сохранили для проверки.
Для выявления РАС ИИ мог выбирать изображения детей с параметром AUROC, равным 1,00. Значение AUROC варьируется от одного до нуля. Модель, прогнозы которой на 100% неверны, имеет AUROC 0,0; та, чьи прогнозы верны на 100%, имеет AUROC 1,0, что указывает на 100%-ную корректность прогнозов ИИ. Заметного снижения среднего значения AUROC не произошло, даже когда удалили 95% наименее важных областей изображения, не включая диск зрительного нерва.
«Наши модели показали многообещающую эффективность в различении детей с РАС и детей с типичным развитием. Интересно, что эти модели сохранили среднее значение AUROC 1,00, используя только 10% изображения, содержащего диск зрительного нерва. Это указывает на то, что эта область имеет решающее значение для определения различий между здоровыми детьми и имеющими отклонения от нормы», — сказали авторы.
Среднее значение AUROC для тяжести симптомов составило 0,74, при этом AUROC от 0,7 до 0,8 считается «приемлемым», а от 0,8 до 0,9 — «отличным».
«Наши результаты показали, что фотографии сетчатки могут предоставить дополнительную информацию о тяжести симптомов РАС. Мы заметили, что осуществимая классификация была достижима только для баллов по шкале ADOS-2, но не для баллов SRS-2. Это может быть связано с тем, что ADOS-2 проводит обученный специалист, имеющий достаточно времени для оценки, тогда как SRS-2 обычно заполняется лицом, осуществляющим уход, за несколько минут. Таким образом, первое более точно отразило статус серьезности, чем второе», — сообщили ученые.
По словам авторов, модель на основе ИИ можно применять в качестве инструмента объективного скрининга для детей с четырех лет. Поскольку сетчатка новорожденного продолжает расти до этого возраста, нужно провести дальнейшие исследования, чтобы выяснить, будет ли этот инструмент точен для детей помладше.
Ранее ученые с помощью неинвазивной визуализации мозга выяснили, почему аутисты редко смотрят в глаза. Оказалось, в отличие от здоровых людей, у пациентов с расстройствами аутистического спектра при зрительном контакте снижается активность дорсальной части теменной коры, что может служить диагностическим маркером РАС.
Telegram 
Дзен 
VK Древнеримские инженеры проложили колоссальную сеть дорог через Европу, Северную Африку и Ближний Восток, многие участки которой до сих пор поражают безупречной прямолинейностью. Секрет строительства заключался в использовании трех особых геодезических инструментов, с помощью которых разбивали местность на ровные отрезки и размечали трассы.
Самый маленький дневной хищник Африки впервые попал под наблюдение с помощью GPS-трекеров. Ученые выяснили, что для выкармливания птенцов ему нужен участок почти в 14 раз меньше, чем у степной пустельги — ближайшего «рекордсмена» среди изученных птиц.
В вакууме космоса два металлических предмета, прижатые друг к другу, могут спонтанно свариться без какого-либо нагрева. Из-за отсутствия кислорода на поверхностях деталей разрушается защитный слой, в результате чего свободные электроны начинают мгновенно перемещаться между ними и соединяют два элемента в один монолит.
Американские ветеринары установили, что длина шага передних лап у пожилых собак отражает возрастные изменения в работе мозга. Когда у собак развивается деменция, шаги их передних лап становятся короче, причем эта связь не зависит от хронической боли в суставах.
Древнеримские инженеры проложили колоссальную сеть дорог через Европу, Северную Африку и Ближний Восток, многие участки которой до сих пор поражают безупречной прямолинейностью. Секрет строительства заключался в использовании трех особых геодезических инструментов, с помощью которых разбивали местность на ровные отрезки и размечали трассы.
Терраформировать Марс — то есть превратить в мир, где можно жить без защитных куполов — мечта человечества с того момента, как стало понятно, что это холодная планета с призрачной бескислородной атмосферой. Сейчас главный хедлайнер ее освоения — Илон Маск, компания SpaceX которого планирует первые полеты туда уже в 2028 году. Многие энтузиасты вспоминают слова Маска 14-летней давности: Красную планету надо лишь «подремонтировать», чтобы ходить без скафандра. Но между полетом и прогулками по городу-саду на Марсе лежит огромная пропасть. Пару лет назад Naked Science рассматривал положительный сценарий терраформирования. Пришло время подсчитать, сколько же лет и ресурсов потребуется.
Хотя длительность помех не превышала десяти секунд, это первый известный случай такого рода. Обычно спутникам не хватает мощности для создания радиосигналов той силы, что нужна для подобных помех.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии