AI инструментът предсказва прогресията на Алцхаймер по-точно от тестовете

Изкуственият интелект превъзхожда клиничните тестове при прогнозиране на прогресията на болестта на Алцхаймер.

Учени от Кеймбридж създадоха инструмент за изкуствен интелект (AI), който може да предвиди дали хората с ранни признаци на деменция ще останат стабилни или ще развият болестта на Алцхаймер. Този инструмент е точен в четири от пет случая.

Този нов подход може да намали нуждата от скъпи и инвазивни тестове, като подобри ранните резултати от лечението. Ранните интервенции, като промени в начина на живот или нови лекарства, са най-ефективни на този етап.

Деменцията е основен глобален здравен проблем, засягащ над 55 милиона души по света и струва около 820 милиарда долара годишно. Очаква се броят на случаите да се утрои почти през следващите 50 години.

Болестта на Алцхаймер е основната причина за деменция, отговорна за 60–80% от случаите. Ранното откриване е от решаващо значение за ефективното лечение, но настоящите методи често включват инвазивни или скъпи тестове като позитронно-емисионна томография (PET) или лумбални пункции, които не винаги са налични.

Поради тези ограничения до една трета от пациентите може да бъдат погрешно диагностицирани или да бъдат диагностицирани твърде късно за ефективно лечение.

Екип от катедрата по психология на университета в Кеймбридж разработи модел на машинно обучение, за да предвиди колко бързо хората с леки проблеми с паметта ще прогресират до Алцхаймер. Тяхното изследване, публикувано в списанието eClinicalMedicine, показва, че този модел е по-точен от настоящите инструменти за клинична диагностика.

Изследователите изградиха своя модел, използвайки евтини, неинвазивни данни, включително когнитивни тестове и ЯМР сканирания, показващи мозъчна атрофия, от над 400 индивида в изследователска кохорта от САЩ.

След това тестваха модела с данни от реалния свят от още 600 участници в САЩ и 900 души от клиники за памет в Обединеното кралство и Сингапур.

Алгоритъмът може да направи разлика между хора със стабилно леко когнитивно увреждане и тези, които ще развият Алцхаймер в рамките на три години. Той правилно идентифицира лицата, които биха развили Алцхаймер в 82% от случаите и тези, които не биха развили болестта на Алцхаймер в 81% от случаите, използвайки само когнитивни тестове и MRI сканиране.

Този алгоритъм беше около три пъти по-точен от настоящите методи, намалявайки шансовете за погрешна диагноза.

Този модел също позволява на изследователите да класифицират хората с Алцхаймер в три групи: тези, чиито симптоми ще останат стабилни (около 50%), тези, които ще прогресират бавно (около 35%), и тези, които ще прогресират бързо (останалите 15%).

Тези прогнози бяха потвърдени с последващи данни за шест години. Тази ранна идентификация е от решаващо значение за прилагането на нови лечения и внимателното наблюдение на бързо прогресиращи пациенти.

За 50%, чиито симптоми остават стабилни, моделът предполага, че техните проблеми може да се дължат на други причини, като тревожност или депресия, и те биха могли да следват различни клинични пътеки.

Професор Zoe Kourtzi от университета в Кеймбридж каза: „Разработихме инструмент, който използва само когнитивни тестове и ЯМР сканирания, но е по-чувствителен от настоящите методи за прогнозиране дали някой ще прогресира до Алцхаймер и колко бързо.“

„Това може значително да подобри грижите за пациентите, показвайки кой се нуждае от внимателно наблюдение и облекчаване на тревожността за тези, за които се прогнозира, че ще останат стабилни. Освен това намалява нуждата от ненужни тестове.“

Алгоритъмът беше валидиран с данни от близо 900 индивида от клиники за памет в Обединеното кралство и Сингапур, което показва, че може да се използва в реални клинични условия.

Д-р Бен Ъндърууд, почетен психиатър-консултант в CPFT и асистент в университета в Кеймбридж, подчерта значението на намаляването на несигурността относно проблемите с паметта при по-възрастните хора, които могат да причинят безпокойство и разочарование.

Професор Kourtzi подчерта необходимостта от по-добри инструменти за справяне с деменцията чрез ранно идентифициране и намеса. Екипът има за цел да разшири модела си към други форми на деменция и различни видове данни, като маркери за кръвен тест.

„Нашата цел е да увеличим мащаба на нашия AI инструмент, за да помогнем на клиницистите да назначат правилните пациенти към правилните диагностични и лечебни пътеки в точното време“, каза професор Kourtzi. „Това може да ускори откриването на нови лекарства за лечение на деменция.“

Източник на информация:

Стабилен и интерпретируем, ръководен от AI маркер за ранно предсказване на деменция в реални клинични условия. [eClinicalMedicine (2024)]. DOI: 10.1016/j.eclinm.2024.102725