ИИ поможет в лечении болезни Паркинсона

Центром компетенций НТИ Дальневосточного федерального университета, в сфере научных интересов которого разработка проектов направления «Нейротехнологии, технологии виртуальной и дополненной реальности», создается система прогнозирования развития болезни Паркинсона с помощью искусственного интеллекта.

Прошло более двухсот лет с тех пор, как болезнь Паркинсона была впервые подробно описана. И сегодня исследователи понимают, как много еще остается неизвестным. Болезнь Паркинсона — расстройство центральной нервной системы, после болезни Альцгеймера второе наиболее распространенное прогрессирующее хроническое нейродегенеративное заболевание, которое поражает одного из ста человек в возрасте старше 60 лет. По оценкам, во всем мире более пяти миллионов человек страдают от этого заболевания, и их число увеличивается с ростом возраста населения. Болезнь в первую очередь характеризуется двигательными расстройствами, включая непроизвольные треморы и нарушения движений, у пациентов с этой болезнью нередко возникают снижение когнитивных функций, проблемы поведения и нарушения сна. В настоящее время нет лекарств от болезни Паркинсона, и современные методы лечения ограничиваются устранением симптомов, прежде всего потерей спонтанного движения.

Разработка онлайн-платформы с ИИ будет способствовать повышению качества медицинской помощи пациентам с болезнью Паркинсона. Система будет предлагать врачу рекомендации и прогнозы развития болезни, основываясь на результатах анализа видеозаписей, на которых запечатлено выполнение больными специального комплекса упражнений. Также алгоритмом будут учтены данные обследований. С помощью автоматизированной системы будет снижена нагрузка у людей, которым поставлен соответствующий диагноз и предложен новый инструмент докторам, позволяющий проводить онлайн-тесты,чтобы таким образом помогать большему количеству пациентов.

Будущий прототип продукта представляет собой площадку для коммуникации между пациентами и врачом через их личные кабинеты. В нем больными будут загружаться видеоотчеты, сведения об их физическом состоянии в виде видеозаписей, ответы на вопросы. У врачей будет возможность визуально изучать представленные данные и, в зависимости от изменений состояния больного, проводить в режиме реального времени коррекцию лечения. Один врач, используя упрощенную версию онлайн-платформы, сможет подключить более десяти пациентов. Появление объективного и непрерывного измерения паркинсонизма поможет замкнуть петлю обратной связи между клинической оценкой и фармакологическим лечением.

В рамках первого этапа обучения нейронной сети запланировано собрать более тысячи датасетов. Эти наборы данных будут представлены видеозаписями выполнения комплексов упражнений пациентами, находящимся на разных стадиях болезни и здоровыми людьми. Согласно прогнозам уже до конца текущего года будет собрано минимально необходимое количество видеоинформации.

Искусственный интеллект дает большие надежды медицине, превращая индустрию здравоохранения в процесс. По мнению экспертов, мировой рынок здравоохранения в области искусственного интеллекта в ближайшие пять лет вырастет более, чем в 10 раз.

Но есть проблемы. Ключевыми из них является данные. Несмотря на то, что заинтересованные стороны в сфере здравоохранения — поставщики, пациенты, правительства — имеют данные, существуют препятствия, чтобы делиться ими с новаторами ИИ, алгоритмы которых обещают революционизировать идеи и методы лечения. Проблемы, связанные с владением, конфиденциальностью, безопасностью и доверием, а также отсутствием инфраструктуры, ограничивают объем передаваемых данных. Поэтому к прохождению видео-тестирования приглашаются добровольцы. Для участия в проекте достаточно заполнить анкету по ссылке.

К разрабатываемой системе привлечены студенты университета. Ими будут создан чатбот в телеграм. Его задача – расспрашивать о настроении и состоянии участников проекта, предлагать заполнить тесты о физической активности.

«Цель проекта — создание цифровой среды, обеспечивающей общение между пациентом и врачом, автоматизацию и объективизацию процесса работы врача. Я занимаюсь хирургическим лечением болезни Паркинсона, поэтому могу объективно оценить важность подобной системы, оптимизирующей мое рабочее время, сохраняющей данные пациента в цифровом формате, позволяющей отслеживать изменения состояний пациентов в динамике и анализировать их», — прокомментировал разработку научный руководитель проекта, врач-нейрохирург Медицинского центра ДВФУ Артур Рамилевич Биктимиров.

На втором этапе будут подключено несколько центров экстрапирамидной патологии для отработки технологии и пополнения массива накопленных данных.

Профилактика болезни Паркинсона с помощью искусственного интеллекта, ранней диагностики, персонализированного лечения в конечном итоге должна улучшить результаты лечения пациентов и качество жизни. 

Материал подготовила Надежда Данилова