Sztuczna inteligencja w służbie neurologii dziecięcej. AI wykrywa zmiany w mózgu u dzieci z epilepsją

Naukowcy z Australii opracowali narzędzie AI, które potrafi wykrywać subtelne, trudne do zidentyfikowania zmiany w mózgach dzieci cierpiących na epilepsję. To przełom, który może przyspieszyć dostęp pacjentów do ratujących życie operacji.

Padaczka ma zróżnicowane podłoże, a około 30% przypadków wynika z nieprawidłowości strukturalnych w mózgu. Problemem jest fakt, że te zmiany, zwłaszcza drobne uszkodzenia, bywają niewidoczne na skanach MRI. Ukryte w fałdach mózgu, często pozostają niezauważone.

Zespół Emmy Macdonald-Laurs, neurolog dziecięcej z Royal Children’s Hospital w Melbourne, wytrenował algorytm AI na obrazach mózgów dzieci. Celem było wykrywanie nawet najmniejszych zmian, wielkości borówki amerykańskiej. Jak podkreśla Macdonald-Laurs, te subtelne zmiany są często pomijane, przez co wielu dzieci nie kwalifikuje się do leczenia operacyjnego.

„To narzędzie nie zastępuje radiologów ani neurologów, ale działa jak detektyw, który pomaga nam szybciej połączyć elementy układanki” – wyjaśnia Macdonald-Laurs. „Dzięki temu możemy zaoferować potencjalnie ratujące życie operacje”.

W badaniu wzięli udział pacjenci ze zdiagnozowaną dysplazją korową i padaczką ogniskową. Wcześniejsze badania MRI u 80% z nich dawały wynik negatywny. Jednak gdy naukowcy wykorzystali AI do analizy skanów MRI i PET, skuteczność wykrywania wzrosła do 94% w jednej grupie testowej i 91% w drugiej.

Spośród 17 dzieci w pierwszej grupie, 12 przeszło operację usunięcia zmian w mózgu. W rezultacie, u 11 z nich udało się całkowicie wyeliminować napady. „Planujemy przetestować ten system w warunkach szpitalnych, na nowych, niezdiagnozowanych pacjentach” – zapowiada Macdonald-Laurs z Murdoch Children’s Research Institute.

Padaczka, charakteryzująca się nawracającymi napadami, dotyka około 1 na 200 dzieci. W około jednej trzeciej przypadków leczenie farmakologiczne okazuje się nieskuteczne. Jak podkreśla Konrad Wagstyl, ekspert ds. obliczeń biomedycznych z King’s College London (KCL), australijskie badanie jest obiecującym dowodem na to, że AI może realnie wpłynąć na poprawę diagnostyki i leczenia padaczki.

Wcześniejsze badania, opublikowane w lutym przez zespół z KCL, wykazały, że AI jest w stanie wykryć 64% zmian w mózgu związanych z padaczką, które wcześniej umknęły uwadze radiologów. Wagstyl zwraca jednak uwagę, że australijscy badacze wykorzystali w swojej metodzie zarówno MRI, jak i PET. Badanie PET wiąże się z wyższymi kosztami, mniejszą dostępnością i narażeniem na promieniowanie.