Роль ИИ в диагностике болезни Паркинсона

Хотя дата создания 100% португальского решения пока не определена, проект под руководством Карлоты Коутиньо был вдохновлен другими аналогичными международными приложениями, которые находятся на более продвинутых стадиях. Одним из перечисленных примеров был проект «i-Prognosis», разработанный в рамках программы Европейского союза Horizon в период с 2016 по 2020 год. С тех пор проект был возобновлен и возрожден под названием «AI-PROGNOSIS» с той же целью, но с более длительным сроком представления результатов.

И «SteadyLife», и «AI-PROGNOSIS» используют одни и те же параметры для определения тяжести симптомов: письмо на мобильном телефоне, дрожание, обнаруженное часами, и даже движения человека, зафиксированные камерой его смартфона . Как именно это работает? Координатор европейского проекта Леонтиос Хаджилеонатидис объясняет Observador, что приложение работает «в фоновом режиме» на мобильном телефоне, то есть ему не нужно быть открытым для накопления данных.

Например, при наборе текста на мобильном телефоне приложение может определять, как пишет человек, то есть давление, которое он прикладывает к экрану, чтобы написать слово или предложение, а также понимать время, необходимое для перехода от одной клавиши к другой, собирая соответствующую информацию о двигательных навыках пользователя. Помимо тремора, регистрируемого акселерометром на умных часах , эти устройства также могут измерять другие симптомы, связанные с заболеванием, такие как снижение качества сна.

В более активной форме участия существуют определенные анкеты, которые можно заполнить только непосредственно в приложении, измеряя эти симптомы на основе ответов на конкретные вопросы, как в случае с функцией видео (которая используется только в приложении ). Пользователю предлагается встать перед камерой телефона, чтобы выполнить ряд «легких двигательных тестов», направленных на анализ равновесия человека с помощью алгоритма ИИ, который «следует за скелетом» в различных движениях, которые затем анализируются соответствующим врачом.

На текущем этапе клинических испытаний вся информация, собранная из приложения, напрямую поступает в «специальные центры, связанные с проектом в Испании, Франции, Великобритании и Германии », которые интерпретируют данные и обеспечивают точный мониторинг текущей популяции, которая вносит вклад в разработку AI-PROGNOSIS. Также важно иметь центры в разных европейских государствах из-за различий, присутствующих в различных службах здравоохранения.

Исследование в настоящее время разделено на четыре испытания, каждое с участием от 70 до 100 человек, в общей сложности почти 400 активных пользователей . На первом этапе, между 2016 и 2020 годами, около 3000 человек загрузили приложение, которое с тех пор было удалено из магазинов. Разрабатываемое приложение еще не доступно свободно на рынке, но Леонтиос Хаджилеонатидис говорит, что текущее соглашение с Европейским союзом предусматривает разработку «минимально жизнеспособного продукта» примерно за два с половиной года , с возможностью его переноса.

В качестве дополнения это приложение также позволяет создать прогностическую модель ухудшения симптомов, что позволяет обнаруживать изменения в состоянии пользователя «как можно раньше». В то же время AI-PROGNOSIS может проверять действие лекарств, которые принимает пациент, устанавливая прямую связь с врачом , который затем может понять, «оптимизируются» ли доза или вводимые препараты для пользователя, «с целью избежания побочных реакций», добавляет координатор проекта.

Леонтиос Хаджилеонатидис утверждает, что это приложение должно использоваться как людьми, у которых уже есть симптомы, так и теми, кто может быть более восприимчив к началу заболевания , имея некоторую генетическую или наследственную предрасположенность. «Оно должно быть доступно людям, у которых уже есть симптомы и которым поставили диагноз, чтобы они могли контролировать и управлять симптомами, а также врачам, чтобы они могли контролировать пациентов и предупреждать политиков, ответственных за здравоохранение, о необходимости принятия мер в плане доступности, мониторинга, контроля и регулирования лекарств», — поясняет он.

Болезнь Паркинсона всегда связана с тремором, который значительно ограничивает качество жизни пациента. Обычная повседневная деятельность становится все более трудной или даже невозможной из-за изменений в двигательных навыках на более поздних стадиях заболевания. Хотя они не проявляются одинаково у почти 12 миллионов пациентов по всему миру , эти треморы обычно проявляются слабо на начальной стадии, прогрессируя до полной потери трудоспособности. Поэтому пилотное исследование Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе (UCLA) стремилось понять, возможно ли измерить эти треморы на ранней стадии заболевания, чтобы иметь возможность идентифицировать их до того, как они распространятся.

Группа ученых под руководством профессора и инженера Цзюнь Чена поставила перед собой задачу оценить эволюцию тремора, скованности движений и генерализованных двигательных трудностей, которые всегда сопровождаются диагностикой болезни Паркинсона. Таким образом, они разработали ручку с магнитными свойствами , позволяющую воспроизводить привычное движение, оснащенную моделями искусственного интеллекта, которые отслеживают симптомы. Будь то по тремору или даже по тому, как пациент держит ручку, созданное устройство позволило идентифицировать заболевание с эффективностью 96,22% , говорится в исследовании, опубликованном в журнале Nature Chemical Engineering .

Руководитель лаборатории утверждает, что с мягким силиконовым наконечником и «магнитными частицами», загруженными специальными чернилами, намагничиваемыми наконечником ручки, разработанный продукт «очень экономически эффективен и полностью доступен для стран с низким уровнем дохода». При нажатии наконечника ручки на лист бумаги эта ручка работает не совсем так, как обычная шариковая ручка. «Волшебство» происходит просто при движении письма. Мелкие частицы, присутствующие в чернилах, при взаимодействии с магнитным наконечником генерируют электрический ток, который, в свою очередь, преобразуется в электрические сигналы, считываемые разработанной моделью искусственного интеллекта.