Nástroj AI předpovídá progresi Alzheimerovy choroby přesněji než testy

Umělá inteligence předčí klinické testy při předpovídání progrese Alzheimerovy choroby.

Vědci z Cambridge vytvořili nástroj umělé inteligence (AI), který dokáže předpovědět, zda lidé s časnými příznaky demence zůstanou stabilní, nebo se u nich rozvine Alzheimerova choroba. Tento nástroj je přesný ve čtyřech z pěti případů.

Tento nový přístup by mohl snížit potřebu drahých a invazivních testů a zlepšit výsledky včasné léčby. V této fázi jsou nejúčinnější včasné intervence, jako je změna životního stylu nebo nové léky.

Demence je hlavním globálním zdravotním problémem, který postihuje více než 55 milionů lidí na celém světě a stojí asi 820 miliard dolarů ročně. Očekává se, že počet případů se v příštích 50 letech téměř ztrojnásobí.

Alzheimerova choroba je hlavní příčinou demence, zodpovědná za 60–80 % případů. Včasná detekce je zásadní pro účinnou léčbu, ale současné metody často zahrnují invazivní nebo nákladné testy, jako je skenování pozitronovou emisní tomografií (PET) nebo lumbální punkce, které nejsou vždy dostupné.

Kvůli těmto omezením může být až třetina pacientů špatně diagnostikována nebo diagnostikována příliš pozdě na účinnou léčbu.

Tým z katedry psychologie University of Cambridge vyvinul model strojového učení, který má předpovědět, jak rychle jedinci s mírnými problémy s pamětí pokročí k Alzheimerově chorobě. Jejich výzkum publikovaný v časopise eClinicalMedicine ukazuje, že tento model je přesnější než současné klinické diagnostické nástroje.

Výzkumníci vytvořili svůj model s použitím levných, neinvazivních dat, včetně kognitivních testů a MRI skenů ukazujících atrofii mozku, od více než 400 jedinců v americké výzkumné kohortě.

Poté testovali model s reálnými daty od dalších 600 účastníků v USA a 900 lidí z paměťových klinik ve Velké Británii a Singapuru.

Algoritmus by mohl rozlišit mezi lidmi se stabilní mírnou kognitivní poruchou a těmi, u kterých se do tří let rozvine Alzheimerova choroba. Pomocí kognitivních testů a vyšetření magnetickou rezonancí správně identifikoval jedince, u kterých by se Alzheimerova choroba rozvinula v 82 % případů a ty, u kterých by se v 81 % případů nevyskytla.

Tento algoritmus byl asi třikrát přesnější než současné metody, čímž se snížila pravděpodobnost chybné diagnózy.

Tento model také umožnil výzkumníkům klasifikovat lidi s Alzheimerovou chorobou do tří skupin: ty, jejichž symptomy by zůstaly stabilní (asi 50 %), ty, kteří by postupovali pomalu (asi 35 %), a ty, kteří by postupovali rychle (zbývajících 15 %).

Tyto předpovědi byly potvrzeny údaji z následného sledování po dobu šesti let. Tato včasná identifikace je zásadní pro aplikaci nové léčby a pečlivé sledování rychle progredujících pacientů.

U 50%, jejichž symptomy zůstávají stabilní, model naznačuje, že jejich problémy mohou být způsobeny jinými příčinami, jako je úzkost nebo deprese, a mohou sledovat různé klinické cesty.

Profesorka Zoe Kourtzi z University of Cambridge řekla: „Vyvinuli jsme nástroj, který používá pouze kognitivní testy a skenování magnetickou rezonancí, ale je citlivější než současné metody při předpovídání, zda někdo pokročí k Alzheimerově chorobě a jak rychle.“

„To může výrazně zlepšit péči o pacienty, ukázat, kdo potřebuje pečlivé sledování a zmírnit úzkost u těch, u kterých se předpokládá, že zůstanou stabilní. Také to snižuje potřebu zbytečných testů.“

Algoritmus byl ověřen s údaji od téměř 900 jedinců z paměťových klinik ve Spojeném království a Singapuru, což ukazuje, že by mohl být použit v reálném klinickém prostředí.

Dr. Ben Underwood, čestný poradce psychiatra na CPFT a odborný asistent na University of Cambridge, zdůraznil důležitost snížení nejistoty ohledně problémů s pamětí u starších dospělých, které mohou způsobit obavy a frustraci.

Profesor Kourtzi zdůraznil potřebu lepších nástrojů pro řešení demence včasnou identifikací a intervencí. Cílem týmu je rozšířit svůj model na další formy demence a různé typy dat, jako jsou markery krevních testů.

„Naším cílem je rozšířit náš nástroj AI tak, aby pomohl lékařům přiřadit správné pacienty do správných diagnostických a léčebných cest ve správný čas,“ řekl profesor Kourtzi. „To může urychlit objev nových léků pro léčbu demence.“

Zdroj informací:

Robustní a interpretovatelný marker řízený umělou inteligencí pro časnou predikci demence v klinickém prostředí v reálném světě. [eClinicalMedicine (2024)]. DOI: 10.1016/j.eclinm.2024.102725