Menggunakan AI untuk Lebih Baik Mendiagnosis Gangguan Dan Menyasarkan Rawatan Dadah
Penyelidikan baru menunjukkan bahawa pembelajaran mesin dapat meningkatkan diagnosis gangguan kesihatan mental yang kompleks dan membantu pemilihan terapi farmakologi.
Pakar mengalu-alukan penemuan baru ini kerana gangguan mood seperti gangguan kemurungan utama (MDD) dan gangguan bipolar sering kompleks dan sukar didiagnosis. Lebih-lebih lagi, cabaran diagnostik ini sering berlaku di kalangan remaja ketika penyakitnya baru berkembang. Ketidakpastian mengenai diagnosis dapat membuat keputusan mengenai ubat menjadi sukar.
Dalam kajian kolaboratif oleh Institut Penyelidikan Kesihatan Lawson Kanada, The Mind Research Network di New Mexico dan Brainnetome Center of the Chinese Academy of Sciences, para penyelidik mengembangkan algoritma kecerdasan buatan (AI) yang menganalisis imbasan otak untuk mengklasifikasikan penyakit dengan lebih baik pada pesakit dengan gangguan mood yang kompleks dan membantu meramalkan tindak balas mereka terhadap ubat.
Kajian itu merangkumi 78 pesakit dewasa yang muncul dari program kesihatan mental di Pusat Sains Kesihatan London (LHSC), terutamanya dari Program Mood dan Kecemasan Episode Pertama (FEMAP).
Bahagian pertama kajian melibatkan 66 pesakit yang telah menyelesaikan rawatan untuk diagnosis yang jelas sama ada MDD atau bipolar jenis I (bipolar I). Bipolar I adalah bentuk gangguan bipolar yang menampilkan episod manik penuh.
Penyelidik juga mengikuti 33 peserta kajian tambahan yang tidak mempunyai sejarah penyakit mental. Setiap individu mengambil bahagian dalam mengimbas untuk memeriksa rangkaian otak yang berbeza menggunakan keupayaan pengimejan resonans magnetik fungsional (fMRI) Lawson di St Joseph's Health Care London.
Pasukan penyelidik menganalisis dan membandingkan imbasan mereka yang menghidap MDD, bipolar I dan tidak ada sejarah penyakit mental, dan mendapati ketiga-tiga kumpulan berbeza dalam rangkaian otak tertentu.
Perbezaan diperhatikan di kawasan otak yang disebut rangkaian mod lalai - sekumpulan kawasan yang dianggap penting untuk refleksi diri - dan juga di thalamus, "pintu masuk" yang menghubungkan beberapa kawasan kortikal dan membantu mengawal rangsangan dan kewaspadaan.
Data tersebut digunakan oleh penyelidik untuk mengembangkan algoritma AI yang menggunakan pembelajaran mesin untuk memeriksa imbasan fMRI untuk mengklasifikasikan sama ada pesakit mempunyai MDD atau bipolar I. Apabila diuji terhadap peserta kajian dengan diagnosis yang diketahui, algoritma mengklasifikasikan penyakit mereka dengan tepat dengan 92.4 per ketepatan sen.
Pasukan penyelidik kemudian melakukan pengimejan dengan 12 peserta tambahan dengan gangguan mood yang kompleks yang diagnosisnya tidak jelas. Mereka menggunakan algoritma untuk mengkaji fungsi otak peserta untuk meramalkan diagnosisnya dan, yang lebih penting lagi, mengkaji tindak balas peserta terhadap ubat-ubatan.
"Antidepresan adalah terapi farmasi standard emas untuk MDD sementara penstabil mood adalah piawaian emas untuk bipolar I," kata Dr Elizabeth Osuch, seorang doktor-saintis di Lawson, pengarah perubatan di FEMAP dan penyelidik utama kajian ini.
"Tetapi sukar untuk memprediksi ubat mana yang akan berfungsi pada pasien dengan gangguan mood yang kompleks ketika diagnosisnya tidak jelas. Adakah mereka akan bertindak balas dengan lebih baik terhadap antidepresan atau penstabil mood? "
Pasukan penyelidik membuat hipotesis bahawa peserta yang diklasifikasikan oleh algoritma sebagai MDD akan bertindak balas terhadap antidepresan sementara mereka yang diklasifikasikan sebagai bipolar I akan bertindak balas terhadap penstabil mood. Semasa diuji dengan pesakit kompleks, 11 dari 12 memberi tindak balas terhadap ubat yang diramalkan oleh algoritma.
"Kajian ini mengambil langkah besar untuk mencari biomarker tindak balas ubat pada orang dewasa yang baru muncul dengan gangguan mood yang kompleks," kata Osuch. "Ini juga menunjukkan bahawa suatu hari kita mungkin mempunyai ukuran objektif penyakit psikiatri melalui pencitraan otak yang akan membuat diagnosis lebih cepat, lebih berkesan dan lebih konsisten di seluruh penyedia penjagaan kesihatan."
Psikiatri pada masa ini membuat diagnosis berdasarkan sejarah dan tingkah laku pesakit. Keputusan ubat berdasarkan diagnosis itu. "Ini boleh menjadi sukar dengan gangguan mood yang kompleks dan pada awal penyakit apabila gejala mungkin kurang jelas," kata Osuch.
"Pasien juga mungkin memiliki lebih dari satu diagnosis, seperti kombinasi dari gangguan mood dan gangguan penyalahgunaan zat, yang selanjutnya menyulitkan diagnosis. Memiliki ujian biologi atau prosedur untuk mengenal pasti jenis ubat yang akan ditanggapi oleh pesakit akan memajukan bidang psikiatri. "
Sumber: Institut Penyelidikan Kesihatan Lawson
