#ИИ #болезньПаркинсона #дыхание #news
Искусственный интеллект может обнаруживать болезнь Паркинсона по дыханию
Разработанное в Массачусетском технологическом институте устройство, похожее на Wi-Fi-роутер, использует нейронную сеть для определения наличия и серьезности одного из самых быстрорастущих неврологических заболеваний в мире, сообщает MIT News.
Трудность диагностики болезни Паркинсона заключается в том, основные ее симптомы – тремор, скованность и медлительность – часто проявляются через несколько лет после начала заболевания. Специалисты по компьютерным наукам из Массачусетского технологического института, авторы статьи в августовском номере Nature Medicine, разработали алгоритм искусственного интеллекта, который может обнаруживать болезнь Паркинсона благодаря способности распознавать характер дыхания человека во время сна. Эта нейронная сеть также способна определять тяжесть болезни Паркинсона и отслеживать прогрессирование заболевания с течением времени. На протяжении многих лет ученые исследовали возможности обнаружения болезни Паркинсона по спинномозговой жидкости и посредством нейровизуализации, но такие методы инвазивны, дорогостоящи и требуют доступа в специализированные медицинские центры, что делает их непригодными для частого тестирования потенциальных больных, которое могло бы обеспечить раннюю диагностику или постоянное отслеживание прогрессирования заболевания.
Авторы из Массачусетского технологического института продемонстрировали, что оценку болезни Паркинсона с помощью искусственного интеллекта можно проводить каждую ночь дома, пока человек спит и не прикасается к своему телу. Для этого они разработали устройство, похожее на домашний Wi-Fi-роутер, однако вместо предоставления доступа в Интернет оно излучает радиосигналы, анализирует их отражение от окружающей среды и извлекает модели дыхания субъекта без контакта и каких-либо телесных повреждений. Затем сигнал дыхания передается в нейронную сеть для пассивной оценки болезни Паркинсона. При этом от пациента и лица, осуществляющего его уход, не требуется никаких усилий. «Связь между болезнью Паркинсона и дыханием была отмечена еще в 1817 году в работе доктора Джеймса Паркинсона. Это побудило нас рассмотреть возможность обнаружения болезни по дыханию, не глядя на движения», говорит руководитель исследования профессор Дина Катаби. «Некоторые медицинские исследования показали, что респираторные симптомы проявляются за годы до двигательных симптомов, а это означает, что признаки дыхания могут быть многообещающими для оценки риска до постановки диагноза болезни Паркинсона», пояснила она. Болезнь Паркинсона — самое быстрорастущее неврологическое заболевание в мире — является вторым по распространенности нейродегенеративным заболеванием после болезни Альцгеймера. Только в Соединенных Штатах от него страдает более 1 миллиона человек, а ежегодное экономическое бремя составляет 51,9 миллиарда долларов. Алгоритм исследовательской группы был протестирован на 7687 человек, включая 757 пациентов с болезнью Паркинсона. Катаби отмечает, что исследование имеет важное значение для разработки лекарств от болезни Паркинсона и клинического лечения. Полученные результаты позволят проводить клинические испытания со значительно меньшей продолжительностью и меньшим количеством участников, что в конечном итоге ускорит разработку новых методов лечения, поясняет автор. С точки зрения клинической помощи этот подход может помочь в оценке состояния пациентов с болезнью Паркинсона в традиционно недостаточно обслуживаемых сообществах, включая проживающих в сельской местности, и тех, кому трудно выйти из дома из-за ограниченной подвижности или когнитивных нарушений», говорит Катаби.
Искусственный интеллект может обнаруживать болезнь Паркинсона по дыханию
Разработанное в Массачусетском технологическом институте устройство, похожее на Wi-Fi-роутер, использует нейронную сеть для определения наличия и серьезности одного из самых быстрорастущих неврологических заболеваний в мире, сообщает MIT News.
Трудность диагностики болезни Паркинсона заключается в том, основные ее симптомы – тремор, скованность и медлительность – часто проявляются через несколько лет после начала заболевания. Специалисты по компьютерным наукам из Массачусетского технологического института, авторы статьи в августовском номере Nature Medicine, разработали алгоритм искусственного интеллекта, который может обнаруживать болезнь Паркинсона благодаря способности распознавать характер дыхания человека во время сна. Эта нейронная сеть также способна определять тяжесть болезни Паркинсона и отслеживать прогрессирование заболевания с течением времени. На протяжении многих лет ученые исследовали возможности обнаружения болезни Паркинсона по спинномозговой жидкости и посредством нейровизуализации, но такие методы инвазивны, дорогостоящи и требуют доступа в специализированные медицинские центры, что делает их непригодными для частого тестирования потенциальных больных, которое могло бы обеспечить раннюю диагностику или постоянное отслеживание прогрессирования заболевания.
Авторы из Массачусетского технологического института продемонстрировали, что оценку болезни Паркинсона с помощью искусственного интеллекта можно проводить каждую ночь дома, пока человек спит и не прикасается к своему телу. Для этого они разработали устройство, похожее на домашний Wi-Fi-роутер, однако вместо предоставления доступа в Интернет оно излучает радиосигналы, анализирует их отражение от окружающей среды и извлекает модели дыхания субъекта без контакта и каких-либо телесных повреждений. Затем сигнал дыхания передается в нейронную сеть для пассивной оценки болезни Паркинсона. При этом от пациента и лица, осуществляющего его уход, не требуется никаких усилий. «Связь между болезнью Паркинсона и дыханием была отмечена еще в 1817 году в работе доктора Джеймса Паркинсона. Это побудило нас рассмотреть возможность обнаружения болезни по дыханию, не глядя на движения», говорит руководитель исследования профессор Дина Катаби. «Некоторые медицинские исследования показали, что респираторные симптомы проявляются за годы до двигательных симптомов, а это означает, что признаки дыхания могут быть многообещающими для оценки риска до постановки диагноза болезни Паркинсона», пояснила она. Болезнь Паркинсона — самое быстрорастущее неврологическое заболевание в мире — является вторым по распространенности нейродегенеративным заболеванием после болезни Альцгеймера. Только в Соединенных Штатах от него страдает более 1 миллиона человек, а ежегодное экономическое бремя составляет 51,9 миллиарда долларов. Алгоритм исследовательской группы был протестирован на 7687 человек, включая 757 пациентов с болезнью Паркинсона. Катаби отмечает, что исследование имеет важное значение для разработки лекарств от болезни Паркинсона и клинического лечения. Полученные результаты позволят проводить клинические испытания со значительно меньшей продолжительностью и меньшим количеством участников, что в конечном итоге ускорит разработку новых методов лечения, поясняет автор. С точки зрения клинической помощи этот подход может помочь в оценке состояния пациентов с болезнью Паркинсона в традиционно недостаточно обслуживаемых сообществах, включая проживающих в сельской местности, и тех, кому трудно выйти из дома из-за ограниченной подвижности или когнитивных нарушений», говорит Катаби.
MIT News
Artificial intelligence model can detect Parkinson’s from breathing patterns
A new device can detect Parkinson's disease just from breathing patterns. The device, developed by a team led by Dina Katabi of MIT, employs a neural network to discern the presence and severity of the neurological disease.