تطوير أداة فحص جديدة للتعرف على الأدمغة الأكبر سنا التي تظهرعند الخرف

طور باحثون من كلية الهندسة الطبية الحيوية وعلوم التصوير أداة جديدة للتعلم الآلي تحلل التصوير بالرنين المغناطيسي للدماغ وتتنبأ بعمر الدماغ مقارنة ببقية السكان. في الأساس أداة فحص ، تكتشف تلقائيًا ظهور الأدمغة القديمة في الوقت الفعلي باستخدام عمليات المسح السريرية الروتينية.

وبحسب ما نشره موقع medical press، يُظهر البحث المنشور في Neuroimage أنه كجزء من عملية طبيعية ، يفقد الدماغ حجمه مع تقدم العمر ، وطالما أن فقدان الحجم مناسب لعمر المريض ، فإن الأداة الجديدة ستتنبأ بالعمر الصحيح للمريض.  

ولكن إذا كان لدى المريض دماغ مريض وفقد قدرًا غير متناسب من الحجم ، كما هو الحال في الخرف ، فإن الأداة ستظهر عدم التوافق بين العمر الحقيقي والعمر المتوقع ، وبالتالي تنبه الأطباء إلى هذا التناقض المهم وتوضح أن الدماغ غير طبيعي بالنسبة للعمر.

"لقد أظهرنا أنه من الممكن سد هذه الفجوة من نقطة المسح إلى مراجعة الخبراء ، إذا كان المركز محظوظًا بما يكفي لوجود خبراء ، عن طريق أتمتة هذه العملية."

باستخدام مصنف تقرير علم الأشعة العصبية المستند إلى التعلم العميق ، أنشأ الباحثون مجموعة بيانات من 23 ، 302 فحصًا للرأس بالرنين المغناطيسي `` طبيعي إشعاعيًا للعمر '' من مستشفيين كبيرين في المملكة المتحدة ، وهما Guy's and St Thomas 'NHS Foundation Trust ومستشفى King's College باستخدام ما قبل - تقارير الأشعة العصبية الموجودة.

ثم باستخدام نهج غير معتاد حيث يكون هناك القليل جدًا من المعالجة الحسابية المسبقة لعمليات المسح ، قاموا بتطبيق خوارزمية صورة أخرى للتعلم العميق على مجموعة بيانات كبيرة من عمليات المسح العادية.

استخدمت تجارب أخرى مجموعة متنوعة من أنواع المسح العادية من معهد ثالث بالإضافة إلى مجموعة بيانات مفتوحة المصدر.

تم اختبار نموذجهم النهائي باستخدام عمليات مسح بكمية غير متناسبة من فقدان حجم الدماغ ، ثم تم فحص نتائج نموذجهم من خلال بناء خرائط حرارية لأجزاء عمليات المسح التي توقع النموذج وجود قدر غير متناسب من فقدان حجم الدماغ.

قال المؤلف الأول الدكتور ديفيد وود ، الباحث في كلية الهندسة الطبية الحيوية وعلوم التصوير ، إن أحد الجوانب الرئيسية لهذه الدراسة هو استخدام مجموعة بيانات كبيرة تمثيلية سريريًا للتدريب النموذجي.  

يقول الباحثون إن هذا الإطار يمكن أن يكون له آثار مهمة على رعاية المرضى ، وتطوير الأدوية ، وتحسين جمع بيانات التصوير بالرنين المغناطيسي.

وقال الدكتور بوث: "يتم حاليًا الكشف عن أدمغة غير طبيعية تظهر أقدم في وقت ما بعد الفحص وقت الإبلاغ. وستكون التقارير الأكثر دقة في المراكز التي يوجد بها أخصائيي الأشعة العصبية ، لكن القليل من المراكز بها اختصاصيون في الأشعة العصبية".

اضاف :"يساعد الكشف التلقائي عن فقدان الحجم في الوقت الفعلي في الكشف عن المشكلة الشائعة المتمثلة في التنكس العصبي أثناء عمليات المسح التي تم الحصول عليها لجميع الأسباب. ويمكن أن يؤدي التشخيص اللاحق ، على سبيل المثال لمرض الزهايمر في مراحله المبكرة ، إلى تحسين رعاية المرضى من خلال تنفيذ التدخلات الطبية والاجتماعية المبكرة. وبالمثل يمكن تجنيد المرضى في تجارب الأدوية في مرحلة مبكرة ".

أشار الدكتور بوث الى إنه يمكن أيضًا استخدام إطار العمل للاستفادة من ثروة قواعد بيانات المستشفيات الكبيرة الحالية لتوفير موارد جديدة قوية للتدريب والاختبار والتحقق السريري من أدوات تحليل الصور الطبية بما يتجاوز عمر الدماغ مثل اكتشاف الشذوذ.