AI mudel tuvastab Parkinsoni tõve hingamismustrite põhjal

MIT-i teadlaste meeskond on välja töötanud tehisintellekti (AI) mudeli, mis suudab Parkinsoni tõbe tuvastada inimese hingamismustrite lugemise põhjal. 

Närvivõrk suudab hinnata inimese öist hingamist ehk uneaegset hingamismustrit, et teha kindlaks, kas tal on Parkinsoni tõbi või mitte. Seda koolitasid MIT-i doktorant Yuzhe Yang ja järeldoktor Yuan Tuan ning see võib määrata kellegi Parkinsoni tõve raskusastme, jälgides samal ajal selle progresseerumist aja jooksul. 

Yang on uue uurimistöö esimene autor, mis avaldati aastal Nature Medicine. 

Kogu meeskonda kuulusid Dina Katabi, Thuan ja Nicole Pham elektrotehnika ja arvutiteaduse osakonna (EECS) professor ning MIT Jameeli kliiniku juhtivteadur. 

Katabi, kes on vanemautor, on ka MIT arvutiteaduse ja tehisintellekti labori sidusettevõte ning traadita võrkude ja mobiilse andmetöötluse keskuse direktor. 

Teadlased on järjekindlalt uurinud Parkinsoni tõve tuvastamise potentsiaali tserebrospinaalvedeliku ja neuropildi abil, kuid need meetodid on invasiivsed ja kulukad. Samuti vajavad nad juurdepääsu spetsialiseeritud meditsiinikeskustele. 

AI hindamine igal õhtul

Teadlaste meeskond püüdis neid väljakutseid ületada ja näitas, et Parkinsoni tõve tehisintellekti hindamist saab teha igal õhtul kodus. Inimene võib isegi magada ilma oma keha puudutamata. 

Teadlased töötasid välja seadme, mis näeb välja nagu kodune WiFi-ruuter ja mis kiirgab raadiosignaale, analüüsib nende peegeldusi ümbritsevast keskkonnast ja eraldab katsealuse hingamismustrid ilma kehakontaktita. Hingamissignaal suunatakse närvivõrku, et hinnata Parkinsoni tõbe, ilma patsiendi ja hooldaja pingutuseta. 

„Parkinsoni tõve ja hingamise vahelist seost märgiti juba 1817. aastal dr James Parkinsoni töös. See ajendas meid kaaluma võimalust avastada haigust oma hingamise järgi ilma liigutusi vaatamata,” räägib Katabi. "Mõned meditsiinilised uuringud on näidanud, et hingamisteede sümptomid ilmnevad aastaid enne motoorseid sümptomeid, mis tähendab, et hingamisomadused võivad olla paljulubavad riskide hindamisel enne Parkinsoni tõve diagnoosimist."

Katabi sõnul on uuringul oluline mõju ravimite väljatöötamisele ja kliinilisele hooldusele. 

"Ravimi väljatöötamise osas võivad tulemused võimaldada oluliselt lühema kestusega ja vähema osalejatega kliinilisi uuringuid, mis lõppkokkuvõttes kiirendavad uute ravimeetodite väljatöötamist. Kliinilise hoolduse osas võib see lähenemisviis aidata hinnata Parkinsoni tõvega patsiente traditsiooniliselt alateenindatud kogukondades, sealhulgas maapiirkondades elavate ja piiratud liikumisvõime või kognitiivsete häirete tõttu kodust lahkumisega raskustes, "ütleb ta.

Ray Dorsey on Rochesteri ülikooli neuroloogiaprofessor ja artikli kaasautor. Ta on Parkinsoni tõve spetsialist ja ütleb, et see uuring on tõenäoliselt üks suurimaid Parkinsoni tõvega seotud uneuuringuid. 

"Meil pole sel sajandil terapeutilisi läbimurdeid olnud, mis viitab sellele, et meie praegused lähenemisviisid uute ravimeetodite hindamiseks ei ole optimaalsed, " ütleb Dorsey. "Meil on väga vähe teavet haiguse ilmingute kohta nende loomulikus keskkonnas ja [Katabi] seade võimaldab teil saada objektiivseid reaalseid hinnanguid inimeste koduste tulemuste kohta. Mulle meeldib [praeguste Parkinsoni hinnangute kohta] tuua analoogia, et tänavalatern on öösel ja see, mida me tänavalaternast näeme, on väga väike segment … [Katabi] täiesti kontaktivaba andur aitab meil pimedust valgustada.