هوش مصنوعی پارکینسون را از 7 سال زودتر از روش‌های بالینی، تشخیص می‌دهد!

اگرچه، تا‌کنون درمانی برای بیماری پارکینسون یافت نشده است، اما با استناد به یک گزارش از شورای ملی عام‌المنفعه سالمندان، به نظر می‌رسد که در صورت تشخیص و درمان زودهنگام بیماری پارکینسون، می‌توان به کیفیت و طول عمر مبتلایان به این بیماری، بهبود بخشید.

با این حال، شایان ذکر است که در دنیای واقعی، تنها کمتر از 10% جمعیت بیماران مبتلاء به پارکینسون در سن 50 سالگی از ابتلاء خود به این بیماری آگاه می‌شوند. در واقع، اکثر تشخیص‌های بالینی ابتلاء به بیماری پارکینسون در دهه 60 زندگی بیماران صورت می‌پذیرد و این زمانی است که برای اقدام به درمان این بیماری کمی دیر شده است و در این برهه، اغلب روش‌های درمانی اثر‌بخشی لازم را از خود بر‌جای نمی‌گذارند.

با درک این موضوع، محققان کالج لندن و بیمارستان چشم مورفیلدز در تازه‌ترین مطالعه خود به راه‌حلی موثر برای تشخیص هر چه زودتر این بیماری، دست یافتند. در این راه‌حل با استناد به یک رویکرد مبتنی بر هوش مصنوعی، پزشکان قادرند تا بیماری پارکینسون را 7 سال زودتر از مدت زمان مورد نیاز برای تشخیص این بیماری با استفاده از روش‌های تشخیصی بالینی کنونی، تشخیص دهند. این مطالعه در مجله نورولوژی (Neurology) منتشر شده است.

این مطالعه بیان‌گر وجود علائم نشان‌دهنده بیماری پارکینسون در چشم انسان می‌باشد. با استفاده از اسکن سه بعدی شبکیه توسط این برنامه هوش مصنوعی، ضمن تشخیص نشانگر‌های مربوط به بیماری پارکینسون، محققان می‌تواند به اطلاعات ارزشمندی در رابطه با پتانسیل احتمال ابتلاء فرد به این بیماری، دست یابند.

به گفته دکتر زیگفرید واگنر، از محققان ارشد این مطالعه و متخصص چشم در دانشگاه UCL:

کشف و تشخیص علائم مربوط به برخی از بیماری‌ها پیش از ظهور علائم بالینی در فرد، به این معنا است که در آینده، افراد زمان کافی برای ایجاد تغییرات در سبک زندگی خود به منظور پیش‌گیری از بروز این بیماری‌ها را در دست خواهند داشت. علاوه بر این، پزشکان نیز به صورت بالقوه قادرند تا با به تاخیر انداختن شروع بیماری، تا بیشترین حد ممکن از تأثیرات بنیادین و مخل‌حیات اختلالات نورودژنراتیو  (تخریب‌کننده عصب) بکاهند.

چشم ها، آینه ای تمام نما از وضعیت درونی بدن شما هستند

پیش‌تر نیز مطالعاتی در رابطه با تشخیص بیماری‌های عصبی مانند پارکینسون به واسطه اسکن شبکیه چشم، صورت پذیرفته است. در مطالعات پیشین، محققان ضمن بهره‌گیری از روش توموگرافی انسجام نوری (OCT) و اسکن سه بعدی شبکیه با وضوح بالا، قادر به تشخیص برخی از مشکلات مربوط به چشم و اختلالات عصبی مانند “اسکیزوفرنی، آلزایمر و ام اس” بودند.

OCT برای محققان شرایطی را فراهم می‌کند که در آن می‌توانند با بزرگ‌نمایی داخل چشم انسان‌ها تا یک هزارم میلی‌متر، به بررسی نا‌هماهنگی‌ها و نا‌هنجاری‌های موجود در لایه‌های سلولی چشم بپردازند. نویسندگان این مطالعه بر این باورند که استفاده از روش OCT در تشخیص بیماری پارکینسون در مقایسه با اسکن مغزی، از لحاظ کیفیت، سرعت و قیمت، از برتری قابل توجهی برخوردار است.

محققان ضمن تاکید بر ارزشمند بودن روش اسکن شبکیه برای نظارت بر سلامت چشم، بر این باورند که کاربرد این تکنولوژی نباید تنها بر این حیطه محدود شود. این گروه از محققان ادعا می‌کنند که اسکن شبکیه تنها روش غیر تهاجمی موجود برای مشاهده لایه‌های سلولی قرار گرفته شده در زیر سطح پوست انسان‌ها است و این مسئله، خود بر میزان ارزشمندی به‌کار‌گیری از اسکن شبکیه در سایر کاربردهای علمی می‌افزاید.

به عنوان مثال، در مطالعه‌ای که در سال 2015 منتشر شده بود، به این مسئله اشاره شد که اگر در اسکن OCT چشم‌های یک فرد، شبکیه چشم وی نازک‌تر از GCIPL (لایه پلکسی‌فرم داخلی سلول گانگلیونی) باشد، احتمال ابتلاء آن فرد به بیماری پارکینسون، افزایش می‌یابد.

در یک مطالعه دیگر که در سال 2021 منتشر شد، از ارتباط بالقوه میان نازک شدن لایه هسته‌ای داخلی شبکیه (INL) با بیماری پارکینسون پرده‌برداری شد. در این مطالعه استنتاج شد که شبکیه چشم اغلب مبتلایان به بیماری پارکینسون، لایه هسته‌ای داخلی نازک‌تری در مقایسه با افرادی که به این بیماری مبتلاء نیستند، دارند.

با این حال، هیچ‌یک از مطالعات پیشین، ابزاری را برای تشخیص ابتلاء به بیماری پارکینسون، آن هم چندین سال زودتر از تشخیص بالینی، ارائه نکرده‌اند. این در حالی است که مطالعه فعلی ضمن تایید این یافته‌ها، از یک رویکرد نو‌آورانه مبتنی بر هوش مصنوعی و اسکن OCT برای تشخیص زود‌هنگام بیماری در مراحل اولیه رونمایی می‌کند.

تشخیص آسان بیماری پارکینسون با استفاده از هوش مصنوعی

همان‌طور که گفته شد، محققان به منظور شناسایی نشانگر‌های خاص بیماری پارکینسون در چشم، به توسعه یک برنامه هوش مصنوعی پرداختند. این برنامه با استفاده از دو مجموعه داده گسترده آموزش داده شد. در ابتدا، این برنامه هوش مصنوعی به بررسی، تجزیه و تحلیل اطلاعات بزرگ‌ترین پایگاه داده تصاویر شبکیه جهان به نام “AlzEye” پرداخت.

شایان ذکر است که این پایگاه داده، در مجموع 6.2 میلیون تصویر شبکیه و بیش از 1.5 میلیون اسکن OCT را در خود جای داده است. در مرحله بعدی نیز، محققان با استفاده از هوش مصنوعی خود به پردازش داده‌های OCT 85000 بیمار در بانک اطلاعات پزشکی (Biobank) بیماران در انگلستان، پرداختند. در نهایت و با استفاده از این دو مجموعه داده گسترده و قدرتمند، این تیم توانست تا با موفقیت کامل، به نشانگر‌های ظریف موجود در شبکیه چشم (که با بیماری پارکینسون مرتبط بودند) را شناسایی نمایند.

آلیستر دنیستون، نویسنده این مطالعه و مشاور چشم‌پزشکی در دانشگاه بیرمنگام، درباره اهمیت این تحقیق، بیان کرد:

در این پژوهش، جنبه‌هایی از پتانسیل بهره‌گیری از داده‌های مربوط به چشم انسان و قابلیت استفاده از آنان در فناوری‌های جدید به منظور شناسایی علائم و تغییرات ظریفی که فراتر از درک بصری انسان‌ها می‌باشد؛ به نمایش گذاشته شد. اکنون، پس از شناسایی علائم اولیه نشان‌دهنده پارکینسون، بستر‌های جدیدی برای درمان این دسته از بیماران برای محققان و پزشکان فراهم می‌شود.

به باور محققان، در صورت فراهم‌سازی بستری برای دسترسی به داده‌های OCT یک جامعه آماری بزرگ‌تر، این احتمال وجود دارد که تشخیص و پیش‌بینی بسیاری از بیماری‌های دیگر در مراحل اولیه امکان‌پذیر باشد.

لازم به ذکر است که می‌توان از این تکنیک مبتنی بر هوش مصنوعی به عنوان یک روش سریع، مقیاس‌پذیر و غیر‌تهاجمی در جهت تشخیص بیماری‌ها، بهره گرفت. علاوه بر این، این به واسطه اتخاذ این روش می‌توان از فشار اعمال شده بیماری‌هایی مانند پارکینسون بر مبتلایان و بیمارستان‌ها؛ به میزان قابل توجهی کاست.

با این حال، محققان این پژوهش اذعان دارند که توسعه این هوش مصنوعی، تنها آغاز یک مسیر طولانی قلمداد می‌شود و به منظور تایید این نتایج و یافته‌های این پژوهش، بهبود تکنیک فعلی و بدل‌سازی این هوش مصنوعی به عنوان یک روش تشخیصی رایج، لازم است تا تحقیقات بیشتری صورت پذیرد.

منبع: InterestingEngineering