Единичното сканиране на мозъка може бързо и точно да диагностицира болестта на Алцхаймер
Нов изследователски пробив използва технология за машинно обучение за изследване на структурните характеристики на мозъка, включително области, които преди това не са били свързани с болестта на Алцхаймер. Предимството на техниката се крие в нейната простота и във факта, че позволява да се идентифицира заболяването на ранен етап. Проучването е публикувано na 20 юни 2022 г. в списание Nature Portfolio Journal, Communications Medicine и е финансирано от Имперския център за биомедицински изследвания на Националния институт за здравеопазване и грижи (NIHR).
Въпреки че няма лек за болестта на Алцхаймер, бързата ранна диагностика помага на пациентите. Това им позволява да имат достъп до помощ и подкрепа, да получат лечение за управление на симптомите си и да планират бъдещето. Възможността за точно идентифициране на пациенти в ранен стадий на заболяването също ще помогне на изследователите да разберат промените в мозъка, които причиняват заболяването, и ще подпомогне разработването и тестването на нови лечения.
Болестта на Алцхаймер е най-честата форма на деменция. Засяга хора след 65-годишна възраст, но е възможна и в по-млади от тази възраст. Най-честите симптоми на деменция са загуба на паметта и затруднено мислене, решаване на проблеми и говорене.
Сега лекарите използват различни тестове за диагностициране на болестта на Алцхаймер, включително тестове за памет и когнитивни функции и мозъчни сканирания. Сканирането се използва за проверка за протеинови отлагания в мозъка и свиване на хипокампуса, област от мозъка, свързана с паметта. Организирането и обработката на всички тези тестове може да отнеме няколко седмици.
Новият подход изисква само един от тях – магнитно-резонансна томография (ЯМР) на мозъка, направена на стандартна машина от 1,5 Тесла, която обикновено се използва в повечето болници.
Изследователите адаптираха алгоритъм, разработен за класифициране на ракови тумори, и го приложиха към мозъка. Те разделиха мозъка на 115 региона и идентифицираха 660 различни характеристики, като размер, форма и текстура, за да оценят всеки регион. След това те обучават алгоритъма, за да определят къде промените в тези характеристики могат точно да предскажат наличието на болестта на Алцхаймер.
Използвайки данни от Инициативата за невроизобразяване на Алцхаймер, екипът тества подхода си върху мозъчни сканирания на повече от 400 пациенти с ранна и напреднала болест на Алцхаймер, здрави индивиди и пациенти с други неврологични състояния, включително фронтотемпорална деменция и болест на Паркинсон. Те също така го тестваха срещу повече от 80 пациенти, подложени на диагностични тестове за Алцхаймер в Imperial College Healthcare NHS Trust.
Те открили, че в 98 процента от случаите само базираната на ЯМР система за машинно обучение може точно да предскаже дали пациентът има болест на Алцхаймер или не. Той също така успя да разграничи ранните и късните стадии на болестта на Алцхаймер с достатъчна точност при 79 процента от пациентите.
„В момента няма други прости и широко достъпни методи, които не могат да предскажат болестта на Алцхаймер с това ниво на точност, така че нашето изследване е важна стъпка напред. Много пациенти с болестта на Алцхаймер в клиниките за памет също имат други неврологични състояния, но дори и в тази група нашата система успя да разграничи пациентите, които са имали болестта на Алцхаймер, и тези, които не са имали.“ – казва проф. Ерик Абоагие (Eric Aboagye) от отдела по хирургия и рак на Imperial, ръководител на изследването.
„Чакането на диагноза може да бъде ужасно преживяване за пациентите и техните семейства. Ако можехме да намалим времето за чакане, да опростим диагностичния процес и да намалим част от несигурността, това би помогнало много. Нашият нов подход може също така да идентифицира пациенти на ранен етап за клинични изпитвания на нови лекарства или промени в начина на живот, което в момента е много трудно да се направи.“ – допълва той.
Нови доказателства за алтернативен произход на плаките при болестта на Алцхаймер
Новата система откри промени в области на мозъка, които преди това не бяха свързани с болестта на Алцхаймер, включително малкия мозък (частта от мозъка, която координира и регулира физическата активност) и вентралния диенцефалон (свързан със сетивата, зрението и слуха). Това отваря потенциални нови пътища за изследвания в тези области и тяхната връзка с болестта на Алцхаймер.
Причината за Алцхаймер известна, предстои разработване на ваксина
Д-р Пареш Малхотра (Dr. Paresh Malhotra), консултант невролог в Imperial College Healthcare NHS Trust и изследовател от Imperial Department of Brain Sciences, каза:
„Докато неврорадиолозите вече интерпретират MRI сканирането, за да помогнат за диагностицирането на болестта на Алцхаймер, има вероятно характеристики на сканирането, които не са видими дори за специалистите. Използването на алгоритъм, който е в състояние да избере текстурата и фините структурни характеристики на мозъка, засегнат от болестта на Алцхаймер, наистина може да подобри информацията, която можем да получим със стандартните техники за изобразяване.“
Петър Димитров
–––––––––––––––––––––––––––
Справки: “A predictive model using the mesoscopic architecture of the living brain to detect Alzheimer’s disease” by Marianna Inglese, Neva Patel, Kristofer Linton-Reid, Flavia Loreto, Zarni Win, Richard J. Perry, Christopher Carswell, Matthew Grech-Sollars, William R. Crum, Haonan Lu, Paresh A. Malhotra, the Alzheimer’s Disease Neuroimaging Initiative and Eric O. Aboagye, 20 June 2022, Communications Medicine.
DOI: 10.1038/s43856-022-00133-4
Източник: Single Brain Scan Can Diagnose Alzheimer’s Disease Quickly and Accurately
