Одно сканирование мозга может диагностировать болезнь Альцгеймера
В исследовании используется технология машинного обучения для изучения структурных особенностей мозга, в том числе в регионах, которые ранее не ассоциировались с болезнью Альцгеймера. Преимущество метода заключается в его простоте и в том, что он позволяет выявить болезнь на ранней стадии, когда ее бывает очень трудно диагностировать.
Хотя от болезни Альцгеймера нет лекарства, быстрое установление диагноза на ранней стадии помогает пациентам. Это позволяет им получить доступ к помощи и поддержке, пройти лечение, чтобы справиться с симптомами, и планировать будущее. Возможность точного определения пациентов на ранней стадии болезни также поможет исследователям понять изменения в мозге, которые провоцируют развитие болезни, и будет способствовать разработке и испытаниям новых методов лечения.
Исследование опубликовано в журнале Nature Portfolio, Communications Medicine.
Болезнь Альцгеймера - наиболее распространенная форма деменции, которой страдают более полумиллиона человек в Великобритании. Хотя у большинства людей болезнь Альцгеймера развивается после 65 лет, она может развиться и у людей моложе этого возраста. Наиболее частыми симптомами деменции являются потеря памяти и трудности с мышлением, решением проблем и языком.
В настоящее время врачи используют целый ряд тестов для диагностики болезни Альцгеймера, включая тесты на память и когнитивные способности, а также сканирование мозга. Сканирование используется для проверки наличия белковых отложений в мозге и уменьшения гиппокампа - области мозга, связанной с памятью. Все эти тесты могут занимать несколько недель, как на организацию, так и на обработку.
Новый подход требует только одного из них - магнитно-резонансной томографии (МРТ) мозга, проводимой на стандартном аппарате мощностью 1,5 Тесла, который обычно имеется в большинстве больниц.
Исследователи адаптировали алгоритм, разработанный для классификации раковых опухолей, и применили его к мозгу. Они разделили мозг на 115 областей и выделили 660 различных характеристик, таких как размер, форма и текстура, для оценки каждой области. Затем они обучили алгоритм определять, где изменения этих характеристик могут точно предсказать наличие болезни Альцгеймера.
Используя данные Инициативы по нейровизуализации болезни Альцгеймера, команда проверила свой подход на сканах мозга более 400 пациентов с ранней и поздней стадией болезни Альцгеймера, здоровых людей и пациентов с другими неврологическими заболеваниями, включая фронтотемпоральную деменцию и болезнь Паркинсона. Они также проверили его на данных более 80 пациентов, проходивших диагностические тесты на болезнь Альцгеймера в Imperial College Healthcare NHS Trust.
Они обнаружили, что в 98 процентах случаев система машинного обучения на основе МРТ могла точно предсказать наличие или отсутствие у пациента болезни Альцгеймера. Она также смогла отличить раннюю и позднюю стадии болезни Альцгеймера с достаточно высокой точностью у 79 процентов пациентов.
Профессор Эрик Абоагье из отделения хирургии и онкологии Империал, возглавлявший исследование, сказал: "В настоящее время никакие другие простые и широко доступные методы не могут предсказать болезнь Альцгеймера с такой степенью точности, поэтому наше исследование является важным шагом вперед. Многие пациенты, обращающиеся в клиники памяти с болезнью Альцгеймера, имеют и другие неврологические заболевания, но даже в этой группе наша система смогла отличить пациентов с болезнью Альцгеймера от тех, у кого ее нет.
"Ожидание диагноза может быть ужасным опытом для пациентов и их семей. Если бы мы могли сократить время ожидания, упростить процесс постановки диагноза и уменьшить некоторую неопределенность, это бы очень помогло". Наш новый подход может также выявлять пациентов на ранних стадиях заболевания для клинических испытаний новых лекарственных препаратов или изменения образа жизни, что в настоящее время очень трудно сделать"
Новая система обнаружила изменения в тех областях мозга, которые ранее не ассоциировались с болезнью Альцгеймера, включая мозжечок (часть мозга, которая координирует и регулирует физическую активность) и вентральный диэнцефалон (связанный с органами чувств, зрением и слухом). Это открывает новые потенциальные пути для исследования этих областей и их связи с болезнью Альцгеймера.
