Korištenje AI za bolju dijagnozu poremećaja i ciljno liječenje lijekovima
Novo istraživanje sugerira da strojno učenje može poboljšati dijagnozu složenih poremećaja mentalnog zdravlja i pomoći u odabiru farmakološke terapije.
Stručnjaci pozdravljaju novo otkriće jer su poremećaji raspoloženja poput velikog depresivnog poremećaja (MDD) i bipolarnog poremećaja često složeni i teško ih je dijagnosticirati. Štoviše, ovaj dijagnostički izazov često je najveći među mladima kada se bolest tek razvija. Nesigurno zbog dijagnoze može otežati odluke o lijekovima.
U zajedničkoj studiji kanadskog Instituta za istraživanje zdravlja Lawson, Mreže za istraživanje uma u Novom Meksiku i Brainnetome Centra pri Kineskoj akademiji znanosti, istraživači su razvili algoritam umjetne inteligencije (AI) koji analizira skeniranje mozga kako bi bolje klasificirali bolest u bolesnika s složeni poremećaj raspoloženja i pomažu u predviđanju njihovog odgovora na lijekove.
Studija je obuhvatila 78 odraslih pacijenata u nastajanju iz programa mentalnog zdravlja u Londonskom centru za zdravstvene znanosti (LHSC), prvenstveno iz Programa za raspoloženje i anksioznost prve epizode (FEMAP).
U prvom dijelu studije sudjelovalo je 66 pacijenata koji su već završili liječenje radi jasne dijagnoze MDD-a ili bipolarnog tipa I (bipolarni I). Bipolarni I je oblik bipolarnog poremećaja koji sadrži pune manične epizode.
Istraživači su također pratili dodatnih 33 sudionika istraživanja bez povijesti mentalnih bolesti. Svaka je osoba sudjelovala u skeniranju kako bi ispitala različite moždane mreže pomoću Lawsonovih mogućnosti funkcionalne magnetske rezonancije (fMRI) u St. Joseph's Health Care London.
Istraživački tim analizirao je i usporedio snimke onih s MDD-om, bipolarnim I i bez povijesti mentalnih bolesti, te je utvrdio da se tri skupine razlikuju u određenim moždanim mrežama.
Zabilježene su razlike u području mozga koje se naziva zadani način rada mreže - skupu regija za koje se smatra da su važne za samorefleksiju - kao i u talamusu, "prolazu" koji povezuje više kortikalnih regija i pomaže u kontroli uzbuđenja i budnosti.
Podaci su istraživači koristili za razvoj algoritma AI koji koristi strojno učenje za ispitivanje fMRI skeniranja kako bi klasificirao ima li pacijent MDD ili bipolarni I. Kada su testirani protiv sudionika istraživanja s poznatom dijagnozom, algoritam je ispravno klasificirao svoju bolest s 92,4 po cent točnost.
Zatim je istraživački tim izvršio snimanje s 12 dodatnih sudionika sa složenim poremećajima raspoloženja kojima dijagnoza nije bila jasna. Upotrijebili su algoritam za proučavanje moždane funkcije sudionika kako bi predvidjeli njegovu dijagnozu i, što je još važnije, ispitali su reakciju sudionika na lijekove.
"Antidepresivi su zlatni standardni farmaceutski tretman za MDD, dok su stabilizatori raspoloženja zlatni standard za bipolarni I", rekla je dr. Elizabeth Osuch, klinička znanstvenica u Lawsonu, medicinska direktorica u FEMAP-u i suvoditeljica istraživanja.
„Ali postaje teško predvidjeti koji će lijekovi djelovati kod pacijenata sa složenim poremećajima raspoloženja kada dijagnoza nije jasna. Hoće li bolje reagirati na antidepresiv ili na stabilizator raspoloženja? "
Istraživački tim pretpostavio je da će sudionici klasificirani algoritmom kao da imaju MDD reagirati na antidepresive, dok će oni klasificirani kao bipolarni I reagirati na stabilizatore raspoloženja. Kada su testirani sa složenim pacijentima, 11 od 12 reagiralo je na lijekove predviđene algoritmom.
"Ova studija čini glavni korak ka pronalaženju biomarkera odgovora na lijekove u odraslih odraslih osoba s složenim poremećajima raspoloženja", rekao je Osuch. "Također sugerira da ćemo jednog dana možda imati objektivnu mjeru psihijatrijske bolesti kroz snimanje mozga koja će dijagnozu učiniti bržom, učinkovitijom i dosljednijom kod svih pružatelja zdravstvenih usluga."
Psihijatri trenutno postavljaju dijagnozu na temelju povijesti i ponašanja pacijenta. Odluke o lijekovima temelje se na toj dijagnozi. "To može biti teško sa složenim poremećajima raspoloženja i u ranom tijeku bolesti kada simptomi mogu biti manje dobro definirani", rekao je Osuch.
„Pacijenti također mogu imati više dijagnoza, poput kombinacije poremećaja raspoloženja i poremećaja zlouporabe supstanci, što dodatno komplicira dijagnozu. Imati biološki test ili postupak za utvrđivanje na koju će vrstu lijeka pacijent reagirati, značajno bi unaprijedilo područje psihijatrije. "
Izvor: Lawson Health Research Institute
