ШІ змінює правила діагностики синдрому порушення активності та уваги у підлітків

У рамках інноваційного дослідження вчені застосували штучний інтелект для вирішення проблем, пов’язаних з діагностикою синдрому порушення активності і уваги (СПАУ) у підлітків. Традиційний діагностичний ландшафт, який часто критикують за його суб’єктивність, що ґрунтується на опитуваннях, заснованих на самостійному обстеженні, зазнає революційних змін завдяки впровадженню нової інноваційної моделі глибокого навчання. Використовуючи дані візуалізації мозку, отримані в рамках дослідження когнітивного розвитку мозку підлітків (ABCD), дослідницька група має на меті переосмислити діагностику СПАУ.

Існуючі методи діагностики СПАУ ускладнюються їх суб’єктивним характером і залежністю від поведінкових досліджень. У відповідь на це дослідницька група розробила модель глибокого навчання на основі штучного інтелекту, проаналізувавши дані томографії мозку понад 11 000 підлітків. Методологія передбачає навчання моделі з використанням вимірювань фракційної анізотропії — важливого показника, отриманого на основі дифузійно-зважених зображень. Цей підхід має виявити характерні мозкові патерни, пов’язані зі СПАУ, забезпечуючи більш об’єктивні та кількісні рамки для діагностики.

«Сьогодні, і протягом останніх 20 років, діагнози СПАУ є дуже суб’єктивними. Ми дійсно не знаємо, з неврологічної точки зору, що таке СПАУ. Ми дійсно не знаємо, що відбувається в мозку. Ми думаємо, що цей інструмент допоможе нам з цим розібратися», — Джастін Хьюн, магістр медицини, науковий співробітник Каліфорнійського університету в Сан-Франциско, під час відкриття Радіологічного товариства Північної Америки.

Запропонована модель глибокого навчання, пристосована для розпізнавання статистично значущих відмінностей у значеннях показника фракційної анізотропії, виявила підвищені показники у дев’яти ділянках білої речовини, пов’язаних з діяльністю регуляторних функцій, увагою та розумінням мовлення у підлітків із СПАУ. Результати дослідження, вперше оприлюднені на щорічній зустрічі Радіологічного товариства Північної Америки, є значним досягненням:

• Значення фракційної анізотропії у пацієнтів із СПАУ були значно підвищеними у дев’яти з 30 відділів білої речовини порівняно з пацієнтами без СПАУ.
• Середня абсолютна похибка між прогнозованими і фактичними значеннями фракційної анізотропії становила 0,041, значно відрізняючись між суб’єктами з СПАУ і без СПАУ (0,042 проти 0,038, p=0,041).

Ці кількісні результати підкреслюють ефективність моделі глибокого навчання і підкреслюють потенціал вимірювання фракційної анізотропії як об’єктивного маркера для діагностики СПАУ.

Метод дослідницької групи усуває обмеження поточних суб’єктивних діагнозів, прокладаючи шлях до розробки візуальних біомаркерів для більш об’єктивного та надійного діагностичного підходу. Виявлені відмінності в трактах білої речовини є багатообіцяючим кроком до зміни парадигми діагностики СПАУ. Оскільки дослідники доповнюють свої висновки додатковими даними з більш широкого дослідження, потенціал штучного інтелекту для революції в діагностиці СПАУ протягом наступних кількох років здається все більш імовірним.

Отже, це дослідження не тільки змінює статус-кво в діагностиці СПАУ, але й відкриває нові можливості для використання ШІ в об’єктивних оцінках. Перетин нейронауки і технологій дає надію на майбутнє, в якому діагностика синдрому порушення активності і уваги буде не тільки більш точною, але й ґрунтуватиметься на тонкощах візуалізації мозку, забезпечуючи всебічне розуміння цього поширеного розладу серед підлітків.