AI odkrywa niewidoczną zmianę w stwardnieniu rozsianym, którą przeoczyliśmy przez dziesięciolecia

0
3

Istnieje.
Zawsze tak było.

Standardowe skany MRI tego nie wykazały.
Lekarze dokładnie go przejrzeli.

Przez dziesięciolecia badania nad stwardnieniem rozsianym (SM) prowadzono na podstawie tylko części obrazu. Wyraźnie widoczne są uszkodzenia istoty białej. Są widoczne. Można je policzyć. Jednak prawdziwy czynnik wyzwalający – rodzaj uszkodzenia bezpośrednio powiązanego z niepełnosprawnością i powolnym spadkiem funkcji poznawczych – czaił się w istocie szarej. Mianowicie: w korze mózgowej.

Na rutynowych zdjęciach nie było tego widać gołym okiem.

To pozostawiło lekarzy „ślepymi”. Oczywiście nie dosłownie. Ale klinicznie? Tak, ślepy.

Obecne leki na stwardnienie rozsiane działają przede wszystkim na istotę białą. To powoduje, że zmiany korowe są niekontrolowane. A to ma znaczenie, bo to ukryte urazy popychają chorobę do przodu. Wiedzieliśmy o ich istnieniu dzięki pośmiertnym badaniom tkanek, ale nie mogliśmy ich zobaczyć u żywych pacjentów.

Teraz sztuczna inteligencja wypełnia tę lukę.

Różnica, jaką robi sztuczna inteligencja

Zespół kierowany przez Uniwersytet w Buffalo wytrenował algorytm umożliwiający głębsze spojrzenie. Znacznie głębiej.

Badanie opublikowane w Communications Medicine opisuje, w jaki sposób metody obliczeniowe porównują dane między wieloma obrazami. Jedno zdjęcie nie pokazuje prawie nic. A co jeśli połączysz trzy lub cztery? AI znajduje wzór. Izoluje sygnały chorobowe od „hałasu”, który jest całkowicie pomijany w tradycyjnym oglądaniu.

„Odkrycie wcześniej niewidocznych zmian w korze mózgowej… ma znaczące implikacje” – mówi główny autor Robert Zivadino.

Nie mówi tylko o fajnej technologii. Mówi o możliwości zobaczenia po raz pierwszy prawdziwych czynników postępu stwardnienia rozsianego na standardowych, starszych obrazach.

Michael D. Dwyer wie, jak to jest czuć się sfrustrowanym. Pierwsza autorka artykułu i neurolog.
„Wszyscy byliśmy bardzo zdenerwowani” – mówi Dwyer.

Zdenerwowany, ponieważ histopatolodzy od dziesięcioleci wykazali, że zmiany te niszczą tkankę mózgową. Po prostu nie mogliśmy tego potwierdzić na podstawie rezonansu magnetycznego żywego pacjenta. Nadal.

„Wiele rzeczy nadal się dzieje… nie widać ich na zwykłym rezonansie magnetycznym, ale histopatolodzy wyraźnie to wykazali… przez dziesięciolecia”.

AI nie tworzy danych. Syntetyzuje to, czego brakuje. Analizuje subtelne rozbieżności między obrazami pod względem kontrastu, które ludzkie oko – a nawet standardowy filtr programowy – mogłoby zignorować.

11 000 nieudanych porażek

Przypadek testowy był wiarygodny.
ORATORIUM.
Zakrojone na szeroką skalę badanie kliniczne III fazy leku na stwardnienie rozsiane ocrelizumab.
Ponad 700 uczestników.
Standardowy rezonans magnetyczny.

Naukowcy wykorzystali nową metodę multimodalnego wzmacniania uszkodzeń kory mózgowej, zwaną MMCLE.

Jaki jest wynik?
Standardowe skany wykazały problemy z istotą białą.
Przetwarzanie AI ujawniło ukrytą warstwę zniszczenia.

Około 15–20 nowych zmian na pacjenta.
Dla wszystkich danych jako całości? Odkryto ponad 11 000 wcześniej ukrytych zmian.

Czy radiolodzy celowo je pominęli?
Nie.
Bez pomocy obliczeniowej były dosłownie niewidoczne.

Dwyer zauważa w tym kontekście siłę generatywnej sztucznej inteligencji. Zauważa, że ​​tkanina zachowuje się „niewłaściwie”, porównując ją w różnych warstwach kontrastu. Zdrowa tkanka zachowuje się w jeden sposób, uszkodzona kora w inny. AI zauważa rozbieżność.

Jest to ważne, ponieważ dane ORATORIO mają charakter historyczny. Zostały już zebrane. Zostały „skończone”.
Jednak Zivadino sugeruje, że ta praca zmienia sposób, w jaki analizujemy wszystkie te dane.
Zmienia to także sposób, w jaki projektujemy przyszłe testy.

Firma Genentech pomogła w pracach. Nic dziwnego: to oni produkują testowany lek.
Współpraca łączyła dyscyplinę akademicką z siłą przemysłową.

W końcu mamy kompletną mapę.
Albo nie?

Martwy punkt zniknął.
Ale co lekarze zrobią z tymi wszystkimi nowymi szkodami, które nagle zobaczą?

Czy leczenie zacznie skupiać się na korze mózgowej?
Czy zmieni się definicja „choroby stabilnej”?

Zdjęcia są tutaj.
W końcu nauczyliśmy się patrzeć.