AI przewidzi alzheimera

Dzięki innowacyjnemu testowi diagnostycznemu głosu stworzonemu na Uniwersytecie Medycznym we Wrocławiu  będzie można wykryć otępienie – w tym chorobę Alzheimera – nawet kilka lat przed wystąpieniem objawów klinicznych. Test trwa zaledwie kilka sekund i będzie dostępny w aplikacji na telefon.

• Aplikacja wykorzystuje sztuczną inteligencję oraz najnowsze rozwiązania w zakresie przetwarzania dźwięku do wczesnej diagnostyki chorób otępiennych i zaburzeń poznawczych
• Główną jej ideą jest ułatwienie pacjentowi dostępu do badań po to, by trafił do specjalistów jak najszybciej. Może być wykorzystywana jako badanie przesiewowe
• Z badania przeprowadzonego w 2017 r. przez Lancet Commission on Dementia Prevention wynika, że nawet połowę wszystkich przypadków demencji można opóźnić lub im zapobiec. Może w tym pomóc właśnie aplikacja wykorzystująca AI

Test diagnostyczny głosu trwa zaledwie 5 sekund. Wystarczy w tym czasie głośno mówić jedną głoskę A, by po 2–3 minutach uzyskać wynik. To brzmi jak science fiction, ale test i tworzona właśnie aplikacja to wynik wieloletnich badań naukowców UMW oraz informatyków, programistów i inżynierów. 

Najważniejsza jest szybka diagnostyka

– Wykorzystujemy sztuczną inteligencję, najnowsze rozwiązania w zakresie przetwarzania dźwięku do wczesnej diagnostyki chorób otępiennych i zaburzeń poznawczych. Główną ideą aplikacji jest ułatwienie pacjentowi dostępu do badań po to, by trafił do specjalistów jak najszybciej. To właśnie umożliwi ta aplikacja, którą będzie można mieć w telefonie i nawet samemu wykonać sobie test – mówi dr Elżbieta Trypka, prof. UMW, z Katedry i Kliniki Psychiatrii UMW. 

Testy przeprowadzono przy współpracy naukowców Katedry i Kliniki Psychiatrii oraz Katedry i Kliniki Otolaryngologii, Chirurgii Głowy i Szyi UMW. Sam produkt został stworzony przez firmę Vivid Mind w ścisłej współpracy z Uniwersytetem Medycznym we Wrocławiu. Co niezwykle istotne – test może być używany globalnie i zdalnie. 

Ochrona mózgu przed chorobą Alzheimera?Naukowcy odkryli, że kwantowe sieci optyczne, zbudowane z białek zawierających aminokwas tryptofan, pozwalają mózgowi sprawniej przetwarzać informacje i mogą chronić przed chorobami zwyrodnieniowymi w rodzaju alzheimera – informuje „The Journal of Physical Chemistry B”.

Zmiany w jakości głosu diagnozują otępienie

Przebadano ponad 250 pacjentów i już wstępne wyniki sugerują, że platforma może wykryć objawy otępienia nawet na kilka lat przed wystąpieniem wyraźnych objawów klinicznych. Jedną z najwcześniejszych zmian życiowych obserwowanych w początkowych stadiach otępienia są zmiany w narządach zmysłu, w tym również głosu.

Demencja może wpływać na zdolność mózgu do przetwarzania i wytwarzania mowy. W przypadku choroby kontrola nad mięśniami zaangażowanymi w wytwarzanie mowy może zostać upośledzona, co może mieć wpływ na wymowę samogłosek. Kiedy osoba wypowiada pojedyncze samogłoski, mogą wystąpić subtelne zmiany w jakości głosu, jego wysokości, głośności i czasie trwania.

Rewolucja w medycznej analizie dźwięku

Produkt firmy Vivid Mind i naukowców UMW to unikalne, opatentowane podejście do dekompozycji, separacji i analizy dźwięku przy użyciu metod i algorytmów wektorowania dźwięku. Stanowi rewolucję w medycznej analizie dźwięku i opiera się na modelu sinusoidalnym, który oferuje radykalnie nowe podejście do analizy obliczeniowej.

Ta metoda przesiewowa pod kątem wczesnej demencji wykorzystuje obiekty dźwiękowe jako biomarkery głosowe. Co istotne – takie podejście koncentruje się na przedłużonej wymowie pojedynczej samogłoski i nie jest zależne od narodowości pacjenta, od języka, jakim się posługuje, a zatem ma zastosowanie globalne. Sam test można nawet przeprowadzić zdalnie. Wymaga to jednak dokładniejszej analizy. Nadal trwają badania i naukowcy chcą przetestować w najbliższym czasie dwa tysiące osób.

– Najważniejsza jest wczesna diagnostyka. Główny cel naszych badań naukowych to znalezienie wczesnego biomarkera choroby Alzheimera czy innych otępień. Nasz test jest nieinwazyjny, czuły i trafny. Algorytm skupia się na wykrywaniu łagodnych zaburzeń poznawczych, stanu przedklinicznego – wyjaśnia dr Elżbieta Trypka.

Światło i dźwięk spowalniają chorobę AlzheimeraMigające światło i dźwięk o właściwej częstotliwości mogą pobudzić mózg do usuwania szkodliwych substancji, takich jak amyloid występujący w chorobie Alzheimera – informuje „Nature”.

Co roku 10 milionów nowych rozpoznań alzheimera

Według Światowej Organizacji Zdrowia około 50 milionów ludzi na całym świecie choruje na otępienie, w tym chorobę Alzheimera. Każdego roku odnotowuje się dziesięć milionów nowych przypadków i szacuje się, że w ciągu jednego pokolenia liczba przypadków demencji na świecie zwiększy się ponadtrzykrotnie wraz ze wzrostem długości życia i dostępu do wysokiej jakości opieki zdrowotnej. WHO szacuje, że demencja kosztuje gospodarkę na całym świecie około 1,3 biliona dolarów rocznie.

Z badania przeprowadzonego w 2017 r. przez Lancet Commission on Dementia Prevention wynika, że nawet połowę wszystkich przypadków demencji można opóźnić lub im zapobiec. Może w tym pomóc właśnie aplikacja wykorzystująca AI.

W oczekiwaniu na innowacyjne terapie w chorobie Alzheimera ►Jak mówi dr Wojciech Bartman, alzheimer jest ogromnym wyzwaniem, przede wszystkim medycznym, ale także dla chorych oraz ich opiekunów. Trzeba o tym pamiętać. Pacjenci wraz z postępem choroby angażują coraz większe siły i środki.

Zatrzymać postęp choroby

– Nie potrafimy tych chorych wyleczyć, ale możemy zahamować postęp choroby. Mamy leki przeznaczone dla pacjentów z łagodnymi zaburzeniami funkcji poznawczych albo we wczesnym stadium choroby Alzheimera. Jeżeli więc jesteśmy w stanie dzięki testowi głosu wcześnie wykryć chorobę, to możemy zatrzymać jej postęp – podkreśla dr Elżbieta Trypka.

Zmiana stylu życia, rzucenie palenia papierosów, rezygnacja z alkoholu, aktywność fizyczna i przyjmowanie leków obniżających poziom cukru we krwi i ciśnienie może spowolnić postęp choroby o wiele lat. Dlatego wczesne wykrycie choroby jest niezwykle istotne.

Naukowcy mają nadzieję, że ten innowacyjny projekt może być gotowy za kilka, kilkanaście miesięcy.