De rol van AI bij de diagnose van de ziekte van Parkinson

Hoewel er nog geen datum is vastgesteld voor de productie van een 100% Portugese oplossing, werd het project onder leiding van Carlota Coutinho geïnspireerd door andere, vergelijkbare internationale toepassingen die zich in een verder gevorderd stadium bevinden. Een van de genoemde voorbeelden was het project "i-Prognosis", ontwikkeld in het kader van het Horizon-programma van de Europese Unie tussen 2016 en 2020. Het project is sindsdien hernieuwd en nieuw leven ingeblazen onder de naam "AI-PROGNOSIS", met hetzelfde doel, maar met een langere deadline voor het presenteren van de resultaten.

Zowel "SteadyLife" als "AI-PROGNOSIS" gebruiken dezelfde parameters om de ernst van de symptomen te bepalen: schrijven op de mobiele telefoon, trillingen gedetecteerd door het horloge en zelfs de bewegingen van de persoon die worden vastgelegd door de camera van de smartphone . Hoe werkt dit precies? De coördinator van het Europese project, Leontios Hadjileonatidis, legt Observador uit dat de applicatie "op de achtergrond" draait op de mobiele telefoon, dat wil zeggen dat deze niet open hoeft te staan ​​om de gegevens te verzamelen.

Bijvoorbeeld, bij het typen op een mobiele telefoon kan de applicatie bepalen hoe de persoon schrijft, dat wil zeggen hoeveel druk hij of zij op het scherm uitoefent om een ​​woord of zin te schrijven, en ook de tijd meten die nodig is om van de ene toets naar de andere te gaan, en relevante informatie verzamelen over de motoriek van de gebruiker. Naast de trillingen die worden geregistreerd door de accelerometer op een smartwatch , kunnen deze apparaten ook andere symptomen meten die verband houden met de ziekte, zoals een afname van de slaapkwaliteit.

In een actievere vorm van participatie zijn er bepaalde vragenlijsten die alleen rechtstreeks in de app kunnen worden ingevuld. Deze vragenlijsten meten deze symptomen op basis van de antwoorden op specifieke vragen, zoals het geval is met de videofunctie (die alleen binnen de app wordt gebruikt). De gebruiker wordt gevraagd om voor de camera van de telefoon te gaan staan ​​om een ​​reeks "eenvoudige bewegingstests" te voltooien. Deze tests zijn bedoeld om het evenwicht van de persoon te analyseren via een AI-algoritme dat "het skelet volgt" in verschillende bewegingen, die vervolgens door de betreffende arts worden geanalyseerd.

In de huidige fase van klinische studies gaat alle informatie die via de applicatie wordt verzameld rechtstreeks naar "specifieke centra die bij het project betrokken zijn in Spanje, Frankrijk, het Verenigd Koninkrijk en Duitsland ". Deze centra interpreteren de gegevens en zorgen voor een nauwkeurige monitoring van de huidige populatie, wat bijdraagt ​​aan de ontwikkeling van AI-PROGNOSE. Het is ook belangrijk om centra in verschillende Europese landen te hebben vanwege de verschillen in de verschillende gezondheidsdiensten.

Het onderzoek is momenteel verdeeld in vier onderzoeken, elk met tussen de 70 en 100 deelnemers, goed voor bijna 400 actieve gebruikers . In de eerste fase, tussen 2016 en 2020, hebben ongeveer 3000 mensen de app gedownload, die inmiddels uit de appstores is verwijderd. De app die in ontwikkeling is, is nog niet vrij verkrijgbaar, maar Leontios Hadjileonatidis zegt dat de huidige overeenkomst met de Europese Unie voorziet in de ontwikkeling van een "minimaal levensvatbaar product" over ongeveer tweeënhalf jaar , met de mogelijkheid om dit te vervroegen.

Aanvullend maakt deze applicatie het ook mogelijk om een ​​voorspellend model op te stellen voor de verergering van symptomen, waardoor veranderingen in de toestand van de gebruiker "zo vroeg mogelijk" kunnen worden gedetecteerd. Tegelijkertijd kan AI-PROGNOSIS de effecten van de medicatie die de patiënt gebruikt controleren en een directe verbinding tot stand brengen met de arts , die vervolgens kan begrijpen of de toegediende dosis of medicatie "geoptimaliseerd" is voor de gebruiker, "om bijwerkingen te voorkomen", voegt de projectcoördinator toe.

Leontios Hadjileonatidis stelt dat deze app zowel gebruikt moet worden door mensen die al symptomen hebben als door mensen die mogelijk vatbaarder zijn voor het ontstaan ​​van de ziekte , vanwege een genetische of erfelijke aanleg. "Het moet mensen bereiken die al symptomen hebben en gediagnosticeerd zijn, zodat ze symptomen kunnen monitoren en beheersen, maar ook door artsen, zodat ze patiënten kunnen monitoren en politici die verantwoordelijk zijn voor de gezondheidszorg kunnen waarschuwen om maatregelen te nemen op het gebied van toegankelijkheid, monitoring, medicatiecontrole en -regulering", legt hij uit.

De ziekte van Parkinson gaat altijd gepaard met tremoren die de kwaliteit van leven van de patiënt aanzienlijk beperken. Dagelijkse activiteiten worden steeds moeilijker of zelfs onmogelijk door veranderingen in motorische vaardigheden in de meer gevorderde stadia van de ziekte. Hoewel ze zich niet gelijkmatig manifesteren bij de bijna 12 miljoen patiënten wereldwijd , manifesteren deze tremoren zich in de beginfase meestal mild en ontwikkelen ze zich tot volledige invaliditeit. Daarom werd in een pilotstudie van de Universiteit van Californië in Los Angeles (UCLA) onderzocht of het mogelijk was om deze tremoren in een vroeg stadium van de ziekte te meten, zodat ze konden worden geïdentificeerd voordat ze zich verspreidden.

Het team van wetenschappers onder leiding van professor en ingenieur Jun Chen had als missie de evolutie te evalueren van tremoren, bewegingsstijfheid en algemene motorische problemen die altijd gepaard gaan met de diagnose Parkinson. Zo ontwikkelden ze een pen met magnetische eigenschappen , waarmee een gebruikelijke beweging kan worden gereproduceerd, uitgerust met kunstmatige-intelligentiemodellen die de symptomen monitoren. Of het nu via de tremor is of zelfs via de manier waarop de patiënt de pen vasthoudt, het ontwikkelde apparaat maakte het mogelijk om de ziekte te identificeren met een effectiviteitspercentage van 96,22% , zo blijkt uit een studie gepubliceerd in het tijdschrift Nature Chemical Engineering .

Met een zachte siliconen punt en "magnetische deeltjes" geladen met speciale inkt die door de penpunt wordt gemagnetiseerd, zegt de laboratoriumleider dat het ontwikkelde product "zeer kosteneffectief en volledig toegankelijk is voor landen met een laag inkomen". Wanneer de penpunt tegen een vel papier wordt gedrukt, werkt deze pen niet precies zoals een normale balpen. De "magie" ontstaat simpelweg door de schrijfbeweging. De kleine deeltjes in de inkt genereren, wanneer ze in contact komen met de magnetische punt, een elektrische stroom die zich vertaalt in elektrische signalen die worden gelezen door het ontworpen model van kunstmatige intelligentie.