Ένας αλγόριθμος τεχνητής νοημοσύνης (AI) που μπορεί να ανιχνεύει ανεπαίσθητες εγκεφαλικές ανωμαλίες που προκαλούν επιληπτικές κρίσεις αναπτύχθηκε από ομάδα διεθνών ερευνητών.
Το πρόγραμμα Multicentre Epilepsy Lesion Detection (MELD) χρησιμοποίησε πάνω από 1.000 μαγνητικές τομογραφίες ασθενών από 22 παγκόσμια κέντρα επιληψίας για να αναπτύξει τον αλγόριθμο, ο οποίος παρέχει πληροφορίες για το πού βρίσκονται οι ανωμαλίες σε περιπτώσεις ανθεκτικής στα φάρμακα εστιακής φλοιώδους δυσπλασίας (FCD) -μια κύρια αιτία επιληψίας.
Οι FCDs είναι περιοχές του εγκεφάλου που έχουν αναπτυχθεί ανώμαλα και συχνά προκαλούν επιληψία ανθεκτική στα φάρμακα. Η πάθηση αντιμετωπίζεται συνήθως με χειρουργική επέμβαση, ωστόσο ο εντοπισμός των βλαβών από μια μαγνητική τομογραφία αποτελεί συνεχή πρόκληση για τους γιατρούς, καθώς οι μαγνητικές τομογραφίες σε FCD μπορεί να φαίνονται φυσιολογικές.
Για την ανάπτυξη του αλγορίθμου, η ομάδα ποσοτικοποίησε τα χαρακτηριστικά του φλοιού από τις μαγνητικές τομογραφίες, όπως το πόσο παχύς ή διπλωμένος ήταν ο φλοιός/η επιφάνεια του εγκεφάλου και χρησιμοποίησε περίπου 300.000 τοποθεσίες σε ολόκληρο τον εγκέφαλο.
Στη συνέχεια, οι ερευνητές εκπαίδευσαν τον αλγόριθμο σε παραδείγματα που χαρακτηρίστηκαν από ειδικούς ακτινολόγους είτε ως υγιής εγκέφαλος είτε ως εγκέφαλος με FCD, ανάλογα με τα πρότυπα και τα χαρακτηριστικά τους.
Τα ευρήματα, που δημοσιεύθηκαν στο περιοδικό Brain, διαπίστωσαν ότι συνολικά ο αλγόριθμος ήταν σε θέση να ανιχνεύσει την FCD στο 67% των περιπτώσεων της ομάδας (538 συμμετέχοντες).
Προηγουμένως, 178 από τους συμμετέχοντες είχαν θεωρηθεί «αρνητικοί» στη μαγνητική τομογραφία, πράγμα που σημαίνει ότι οι ακτινολόγοι δεν είχαν καταφέρει να εντοπίσουν την ανωμαλία - ωστόσο ο αλγόριθμος MELD ήταν σε θέση να εντοπίσει το FCD στο 63% αυτών των περιπτώσεων.
Αυτό είναι ιδιαίτερα σημαντικό, καθώς εάν οι γιατροί μπορούν να βρουν την ανωμαλία στη σάρωση του εγκεφάλου, τότε η χειρουργική επέμβαση για την αφαίρεσή της μπορεί να προσφέρει ίαση.
Η πρώτη συν-συγγραφέας Ματθίλδη Ρίπαρτ δήλωσε: Δώσαμε έμφαση στη δημιουργία ενός αλγορίθμου τεχνητής νοημοσύνης που θα ήταν ερμηνεύσιμος και θα μπορούσε να βοηθήσει τους γιατρούς να λάβουν αποφάσεις. Η παρουσίαση στους γιατρούς πώς ο αλγόριθμος MELD έκανε τις προβλέψεις του ήταν ένα ουσιαστικό μέρος αυτής της διαδικασίας.
Αυτός ο αλγόριθμος θα μπορούσε να βοηθήσει να βρεθούν περισσότερες από αυτές τις κρυφές βλάβες σε παιδιά και ενήλικες με επιληψία και να επιτρέψει σε περισσότερους ασθενείς με επιληψία να εξεταστούν για χειρουργική επέμβαση στον εγκέφαλο που θα μπορούσε να θεραπεύσει την επιληψία και να βελτιώσει τη γνωστική τους ανάπτυξη.
Περίπου το 1% του παγκόσμιου πληθυσμού πάσχει από τη σοβαρή νευρολογική πάθηση της επιληψίας, η οποία χαρακτηρίζεται από συχνές επιληπτικές κρίσεις.
Στο Ηνωμένο Βασίλειο περίπου 600.000 άνθρωποι πάσχουν από αυτήν. Ενώ υπάρχουν διαθέσιμες φαρμακευτικές θεραπείες για την πλειονότητα των ατόμων με επιληψία, το 20-30% δεν ανταποκρίνεται στα φάρμακα.
Στα παιδιά που έχουν υποβληθεί σε χειρουργική επέμβαση για τον έλεγχο της επιληψίας τους, η FCD είναι η πιο συχνή αιτία, ενώ στους ενήλικες είναι η τρίτη πιο συχνή αιτία.
Επιπλέον, από τους ασθενείς με επιληψία που έχουν μια ανωμαλία στον εγκέφαλο που δεν μπορεί να βρεθεί στις μαγνητικές τομογραφίες, η FCD είναι η πιο κοινή αιτία.
Οι ερευνητές υποστηρίζουν: Ο αλγόριθμός μας μαθαίνει αυτόματα να εντοπίζει βλάβες από χιλιάδες μαγνητικές τομογραφίες ασθενών. Μπορεί να ανιχνεύσει αξιόπιστα βλάβες διαφορετικών τύπων, σχημάτων και μεγεθών, ακόμη και πολλές από αυτές τις βλάβες που προηγουμένως δεν είχαν εντοπιστεί από τους ακτινολόγους.
Και ολοκληρώνουν: Ελπίζουμε ότι αυτή η τεχνολογία θα βοηθήσει στον εντοπισμό ανωμαλιών που προκαλούν επιληψία και οι οποίες σήμερα διαφεύγουν. Τελικά θα μπορούσε να επιτρέψει σε περισσότερους ανθρώπους με επιληψία να υποβληθούν σε δυνητικά θεραπευτική χειρουργική επέμβαση στον εγκέφαλο.
Έρευνα: Interpretable surface-based detection of focal cortical dysplasias: a Multi-centre Epilepsy Lesion Detection study, Brain (2022).
Επιμέλεια: PsychologyNow.gr
Πηγή
*Απαγορεύεται ρητώς η αναπαραγωγή χωρίς προηγούμενη άδεια των υπευθύνων της ιστοσελίδας*
