Диагностика нейродегенеративных заболеваний с помощью искусственного интеллекта
В Школе медицины Икана Медицинского центра в Маунт-Синай (г. Нью-Йорк, США) была разработана Precise Informatics Platform – платформа точной информатики, использующая методы искусственного интеллекта для диагностики целого ряда нейродегенеративных заболеваний.
Диагностика нейродегенеративных заболеваний – непростая задача. Существующие подходы к ее решению отличаются высокой трудоемкостью, являются сложновоспроизводимыми и требуют от специалистов высокой квалификации.
Платформа, разработанная в Школе медицины Икана Медицинского центра в Маунт-Синай, использует средства машинного и глубокого обучения для повышения точности и эффективности диагностики болезни Альцгеймера, хронической травматической энцефалопатии, возрастных нарушений мозговой деятельности. Характерный признак указанных заболеваний – формирование нейрофибриллярных клубков в мозге путем накопления аномальных тау-белков.
Школа медицины Икана – крупнейшее научно-исследовательское учреждение в США, изучающее нейродегенеративные заболевания. Ежегодно здесь осуществляется сбор более 80 млн результатов обследования пациентов. В результате формируется широкий набор данных, позволяющий улучшить процессы диагностики и лечения.
На основе собранных цифровых микроскопических слайдов, на которых изображены образцы тканей пациентов, страдающих различными нейродегенеративными заболеваниями, в Школе медицины Икана была создана сверточная нейронная сеть, которая продемонстрировала высокую точность в ходе идентификации нейрофибриллярных клубков.
Precise Informatics Platform – первая разработка для проведения исследований в невропатологии, использующая алгоритмы глубокого обучения для изу-чения крупного массива визуальных данных. Многопользовательская платформа способна осуществлять управление данными, проводить визуальные исследования, выделять объекты, оценивать эффективность применяемых алгоритмов глубокого обучения.
При создании платформы были использованы передовые компьютерные и математические методы. Совместное применение технологий искусственного интеллекта, компьютерного зрения и микроскопии позволило улучшить классификацию ряда заболеваний.
В дальнейшем платформа будет использоваться для разработки целевых биомаркеров и терапевтических средств, способных повысить точность диагностики и качество лечения сложных заболеваний головного мозга.
Neurodegenerative Diseases Identified Using Artificial Intelligence. Science Daily, March 4, 2019: https://www.sciencedaily.com/releases/2019/03/190304134210.htm