211service.com
Programinė įranga numato kognityvinį nuosmukį naudodama smegenų vaizdus
Lėtinė neurologinė būklė, vadinama Alzheimerio liga, yra viena klastingiausių šiuolaikinėje visuomenėje. Manoma, kad 2015 metais šia liga sirgo apie 30 mln. Kadangi tai yra labai brangus valdymas, tai užkrauna didelę naštą sveikatos priežiūros sistemoms visame pasaulyje.
Nors nėra žinomo būdo sustabdyti ligą pažengusiais atvejais, yra įrodymų, kad anksti diagnozavus jos progresavimą galima sulėtinti arba sustabdyti. Taigi svarbus tikslas yra rasti patikimą būdą atpažinti žmones, kuriems gresia liga.
Šiandien Hongyoon Choi iš Cheonan visuomenės sveikatos centro ir Kyong Hwan Jin iš Korėjos pažangiojo mokslo ir technologijų instituto Pietų Korėjoje teigia, kad jie panaudojo giluminį mokymąsi, kad sukurtų tokią techniką. Šie vaikinai sako, kad jų procesas gali tiksliai nustatyti žmones, kuriems per ateinančius trejus metus gali išsivystyti Alzheimerio liga.
Giliai besimokantis tinklas išmoksta atpažinti unikalų Alzheimerio ligos požymį žmogaus smegenų PET nuskaitymo vaizduose.
Kognityvinis nuosmukis neišvengiamas senstant. Esame labiau užmaršūs, dažniau pametame mintis ir sunkiau priimame sprendimus ar atliekame užduotis. Gydytojai tai vadina lengvu pažinimo sutrikimu ir daugeliui žmonių suserga senstant.
Daugelis žmonių, turinčių lengvą pažinimo sutrikimą, suserga Alzheimerio liga, kuri yra daug sunkesnė. Žmonės, sergantys šia liga, praranda žodyną, dažnai vartoja neteisingus žodžių pakaitalus. Jie nustoja atpažinti artimus giminaičius, praranda pagrindinius savęs priežiūros įgūdžius ir galiausiai tampa visiškai priklausomi nuo globėjų. Dauguma miršta per kelerius metus nuo diagnozės nustatymo.
Tačiau keista, kad ne visi žmonės su lengvu pažinimo sutrikimu eina šiuo keliu. Kai kurie niekada nepablogėja, o kai kurie net tobulėja. Taigi gydytojai labai norėtų, kad galėtų pastebėti tuos, kurie gali susirgti Alzheimerio liga, nes jiems gydymas greičiausiai bus naudingas.
Vienas iš būdų tai padaryti yra smegenų pozitronų emisijos tomografijos (PET) tyrimas. Žinoma, kad Alzheimerio ligai būdingas nepageidaujamas baltymų gumulėlių, vadinamų amiloidinėmis plokštelėmis, augimas ir lėta smegenų medžiagų apykaita, matuojama pagal smegenyse sunaudojamą gliukozę.
Tam tikri PET skenavimo tipai gali atskleisti abiejų šių būklių požymius, todėl gali būti naudojami žmonėms, turintiems lengvą pažinimo sutrikimą, kuriems gresia didžiausia rizika susirgti Alzheimerio liga.
Tokia yra teorija. Praktiškai sunku interpretuoti vaizdus. Tyrėjai rado vieną ar du stiprius žymenis, kurių gali ieškoti apmokyti stebėtojai, tačiau šis metodas užima daug laiko ir yra linkęs į klaidas.
Įeikite į Hongyoon ir Kyong, kurie šiame procese žmogaus stebėtojus pakeitė giliai besimokančiu neuroniniu tinklu.
Jų metodas yra paprastas. Pastaraisiais metais Alzheimerio tyrėjai visame pasaulyje kūrė Alzheimerio liga sergančių ir nesergančių žmonių smegenų vaizdų duomenų bazę. Hongyoon ir Kyong naudoja šią duomenų bazę, kad išmokytų konvoliucinį neuroninį tinklą, kad atpažintų skirtumą tarp jų.
Šį duomenų rinkinį sudaro 182 70 metų amžiaus žmonių smegenų vaizdai, kurių smegenys normalios, ir 139 maždaug tokio pat amžiaus žmonių, kuriems buvo diagnozuota Alzheimerio liga, smegenų vaizdai. Įprastu mokymu mašina greitai išmoksta atpažinti skirtumą beveik 90 procentų tikslumu.
Tada Hongyoon ir Kyong naudoja savo mašiną, kad analizuotų skirtingą duomenų rinkinį. Ją sudaro 181 70-ies metų amžiaus žmogaus, turinčio nežymų pažinimo sutrikimą, smegenų vaizdai, iš kurių 79 per trejus metus susirgo Alzheimerio liga. Hongyoono ir Kyongo užduotis buvo nustatyti šiuos jautrius asmenis.
Rezultatai leidžia įdomiai skaityti. Hongyoon ir Kyong teigia, kad jų neuroninis tinklas 81 procento tikslumu nustatė asmenis, kuriems gresia Alzheimerio liga. Tai yra daug daugiau, nei apmokyti stebėtojai sugeba vizualiai analizuoti vaizdus. Jie sako, kad šie rezultatai rodo gilaus mokymosi kaip įrankio prognozuoti ligos baigtį naudojant smegenų vaizdus galimybes.
Tai įdomus rezultatas. Tai gana greitas būdas pastebėti žmones, kuriems gresia Alzheimerio liga, ir tuos, kuriems ankstyva intervencija būtų labiausiai naudinga. Tai metodas, galintis pagerinti daugelio žmonių gyvenimo kokybę ir sutaupyti daug pinigų perkrautoms sveikatos priežiūros sistemoms.
Apskritai, Hongyoon ir Kyong technika yra tik vienas iš vis didėjančio gilaus mokymosi medicinos diagnostikos srityje pavyzdžių. Įrodymai rodo, kad gilaus mokymosi mašinos gali pastebėti sudėtingas sąlygas anksčiau ir tiksliau nei žmonės. Ir ši technika tinka įvairioms sąlygoms nuo širdies ligų iki vėžio.
Akivaizdu, kad gilus mokymasis pakeis medicinos pasaulį. Vienintelis klausimas tiems, kurie šiuo metu kenčia su lengvu pažinimo sutrikimu, yra tai, kaip greitai.
Nuoroda: arxiv.org/abs/1704.06033 : Kognityvinio nuosmukio prognozavimas giliai mokantis apie smegenų metabolizmą ir amiloido vaizdavimą