Dokáže algoritmus odhalit riziko demence dříve, než se objeví příznaky? + test

• Přechodná fáze, které se věnuje příliš málo pozornosti
• Ne jeden marker, ale celá skládanka
• Mozek jako síť
• Prediktor, který spojuje souvislosti
• Regulace zabudovaná od prvního dne
• Co projekt po sobě zanechává
• Shrnutí
• AI-Mind a riziko demence — vyzkoušej se (test)

⇑Přechodná fáze, které se věnuje příliš málo pozornosti

Mírná kognitivní porucha leží mezi normálním stárnutím a demencí. Paměť nebo soustředění se zhoršují víc, než by odpovídalo samotnému věku, ale každodenní život přitom stále probíhá víceméně normálně. Žije s ní více než 10 milionů Evropanů.

Problém je v tom, že tato skupina je velmi různorodá. Asi 50 % lidí do pěti let přejde do demence, zbytek ne. Lékařům dnes chybějí cenově dostupné nástroje, které by dostatečně brzy odhalily ty nejohroženější, jimž by mohla pomoci preventivní opatření.

⇑Ne jeden marker, ale celá skládanka

Projekt AI-Mind financovaný z prostředků EU se nespoléhal na jediný biomarker. Ve spolupráci s předními nemocnicemi a výzkumnými centry ve Španělsku, Finsku, Itálii a Norsku vytvořil multimodální databázi. Jeho systém podpory rozhodování založený na umělé inteligenci kombinuje:

• konektivitu mozku odvozenou z EEG,
• krevní biomarkery,
• kognitivní testy,
• genetiku,
• demografické proměnné,
• klinické informace.

Každý zdroj vypovídá o pacientovi něco jiného, a proto je systém čte společně.

⇑Mozek jako síť

První nástroj, AI-Mind Connector, analyzuje konektivitu mozku ze standardních záznamů EEG. Nejde jen o to, zda je mozek aktivní, ale o to, jak spolu komunikují jeho různé oblasti.

„Pomocí pokročilého zpracování signálů a umělé inteligence zachytí ‚AI-Mind Connector‘ nepatrné změny v komunikaci mezi oblastmi mozku, které se mohou objevit i roky před vznikem příznaků,“ vysvětluje koordinátor projektu Ira Haraldsen ze skupiny Cognitive Health Research při Univerzitní nemocnici v Oslu.

⇑Prediktor, který spojuje souvislosti

Druhý nástroj, AI-Mind Predictor, kombinuje data z EEG s výsledky kognitivních testů, genetickými údaji, krevními biomarkery, demografickými informacemi a klinickou anamnézou. Jeho algoritmy strojového učení byly natrénovány na prospektivní longitudinální kohortě lidí s mírnou kognitivní poruchou: více než 1 000 účastníků a zhruba 4 000 klinických návštěv. Z těchto dat se modely učí složité vztahy spojené s budoucím klinickým vývojem.

Výsledky byly povzbudivé. „Míry konektivity mozkových sítí doplnily nově se objevující krevní biomarkery ještě lépe, než se očekávalo, a otevírají tak možnosti přesnější stratifikace rizika,“ říká Haraldsen. Stratifikace rizika tu znamená jen třídění pacientů podle toho, jak pravděpodobné je jejich zhoršení.

⇑Regulace zabudovaná od prvního dne

Lékařský nástroj s umělou inteligencí musí být nejen přesný, ale i v souladu se zákonem. Tým svou práci sladil se zásadami obecného nařízení o ochraně osobních údajů, standardy FAIR pro data, nařízením o zdravotnických prostředcích a aktem o umělé inteligenci. „Vznikl tak jeden z prvních evropských klinicky orientovaných ekosystémů umělé inteligence navržených s ohledem na regulační připravenost od samého počátku,“ dodává Haraldsen.

Konsorcium také vytvořilo veřejně dostupný rámec pro včasné hodnocení zdravotnických technologií. Pomáhá poskytovatelům péče a tvůrcům politik posoudit, zda nová technologie přináší dostatečné zlepšení, které ospravedlní její náklady.

⇑Co projekt po sobě zanechává

Kromě algoritmů vytvořil AI-Mind znovupoužitelnou infrastrukturu pro multimodální zdravotní data, automatizované zpracování EEG, tvorbu syntetických dat, vývoj umělé inteligence s kontrolou kvality a softwarové linky v souladu s předpisy. Tyto zdroje už podporují další evropské iniciativy, včetně eBrain-Health, FluiDX-AD a TEF-Health. Práci směrem ke klinickému využití a komerčnímu nasazení posouvá specializovaná spin-off společnost.

⇑Shrnutí

AI-Mind ukazuje, že včasné odhalení rizika demence se může opírat o testy, které kliniky už používají, pokud se chytře spojí. Pokud se takové nástroje dostanou do každodenní praxe, péče by se mohla posunout od diagnostiky lidí poté, co se objeví příznaky, k přesné prevenci a zásahům šitým na míru každému pacientovi.

⇑AI-Mind a riziko demence — vyzkoušej se (test)