Za studiju, koja je objavljena u PLOS ONE, dr Matthev Leming, istraživač u MGH-ovom Centru za sistemsku biologiju i istraživač u Istraživačkom centru za Alchajmerovu bolest u Masačusetsu, i njegove kolege su koristili duboko učenje – vrstu mašine učenje i veštačku inteligenciju koja koristi velike količine podataka i složene algoritme za obuku modela.
U ovom slučaju, naučnici su razvili model za otkrivanje Alchajmerove bolesti na osnovu podataka sa slika magnetne rezonance mozga (MRI) prikupljenih od pacijenata sa i bez Alchajmerove bolesti koji su viđeni u MGH pre 2019.
Zatim je grupa testirala model u pet skupova podataka—MGH posle 2019., Brigam i ženska bolnica pre i posle 2019. i spoljni sistemi pre i posle 2019.— da vidi da li može tačno da otkrije Alchajmerovu bolest na osnovu stvarnog svetske kliničke podatke, bez obzira na bolnicu i vreme.
Sve u svemu, istraživanje je uključivalo 11.103 slike od 2.348 pacijenata sa rizikom od Alchajmerove bolesti i 26.892 slike sa 8.456 pacijenata bez Alchajmerove bolesti. U svih pet skupova podataka, model je otkrio rizik od Alchajmerove bolesti sa tačnošću od 90,2%.
Među glavnim inovacijama rada bila je njegova sposobnost otkrivanja Alchajmerove bolesti bez obzira na druge varijable, kao što je starost. „Alchajmerova bolest se obično javlja kod starijih odraslih osoba, tako da modeli dubokog učenja često imaju poteškoća u otkrivanju ređih slučajeva ranog početka“, kaže Leming. „Ovim smo se pozabavili tako što smo model dubokog učenja učinili ‘slepim’ za karakteristike mozga za koje smatra da su preterano povezane sa navedenim uzrastom pacijenta.“
Leming napominje da je još jedan uobičajeni izazov u otkrivanju bolesti, posebno u uslovima stvarnog sveta, rad sa podacima koji se veoma razlikuju od skupa za obuku. Na primer, model dubokog učenja obučen na MRI sa skenera koji proizvodi General Electric možda neće prepoznati MRI prikupljene na skeneru proizvođača Siemens.
Model je koristio metriku nesigurnosti da bi utvrdio da li su podaci o pacijentima previše različiti od onoga na čemu su bili obučeni da bi mogao da napravi uspešno predviđanje.
„Ovo je jedna od jedinih studija koja je koristila rutinski prikupljene magnetne rezonancije mozga da bi pokušala da otkrije demenciju. Iako je sproveden veliki broj studija dubokog učenja za otkrivanje Alchajmerove bolesti pomoću magnetne rezonance mozga, ova studija je napravila značajne korake ka stvarnom sprovođenju ovog rada. svetske kliničke postavke za razliku od savršenih laboratorijskih postavki“, rekao je Leming. „Naši rezultati – sa uopštavanjem na više lokacija, u vremenu i među populacijama – daju jak argument za kliničku upotrebu ove dijagnostičke tehnologije.
