Во многих сферах жизни общества, от здравоохранения до крупного бизнеса, компании обращаются к искусственному интеллекту (ИИ) для решения насущных проблем. В медицинской сфере исследователи недавно разработали автоматизированный ресурс искусственного интеллекта с глубоким обучением (DL), который помогает измерять объем желудочков мозга на МРТ для детских пациентов. Фактически, объясняет Scienmag, этот новый инструмент выполняет свою работу менее чем за полчаса. Имея возможность оценивать и отслеживать этот объем, исследователи могут лучше выявлять и лечить пациентов с гидроцефалией — редким заболеванием, характеризующимся накоплением жидкости в желудочках. Читайте полные результаты исследования в журнале Journal of Neurosurgery.
ИИ с Глубоким Обучением
Поэтому, чтобы сначала понять, что это за новый инструмент, важно понять концепции глубокого обучения (DL) и искусственного интеллекта (ИИ). Согласно BuiltIn, ИИ — это:
широкий раздел информатики, связанный с созданием интеллектуальных машин, способных выполнять задачи, которые обычно требуют человеческого интеллекта.
Investopedia развивает это, объясняя глубокое обучение как:
функция искусственного интеллекта (ИИ), которая имитирует работу человеческого мозга при обработке данных и создании шаблонов для использования при принятии решений. Глубокое обучение — это подмножество машинного обучения в искусственном интеллекте, в котором есть сети, способные к обучению без учителя на основе неструктурированных или немаркированных данных.
Таким образом, искусственный интеллект позволяет нам создавать машины или технологии, которые могут выполнять определенные задачи, которые, как мы обычно считаем, могут быть выполнены только с помощью человеческого интеллекта и логики. Глубокое обучение основывается на ИИ, позволяя технологиям учиться на примерах и принимать решения с использованием шаблонов и алгоритмов.
DL-ИИ и Гидроцефалия
Как правило, чтобы диагностировать гидроцефалию, врачи должны использовать нейровизуализацию, чтобы обнаружить любые увеличенные желудочки. Дополнительно врачи отслеживают клинические симптомы. Затем давление при гидроцефалии снимается путем установки шунта, позволяющего лишней жидкости стекать из мозга. Затем врачи отслеживают и контролируют пациентов, чтобы определить эффективность шунта. На протяжении всего этого опыта врачи уделяют пристальное внимание объему желудочков, что позволяет врачам принимать наиболее обоснованные решения относительно ухода за пациентами. Однако наблюдение за этим может быть инвазивным, трудным и трудоемким. В результате этот искусственный интеллект с глубоким обучением может предложить более эффективный вариант оценки здоровья пациента, а также упростить его лечение.
При разработке новой модели исследователи использовали данные 200 детских пациентов с острой обструктивной гидроцефалией. В данном исследовании к детским пациентам относились лица моложе 22 лет. Из этих пациентов исследователи выбрали наборы T2-взвешенных МРТ, а также 3D-T1-взвешенные МРТ. Исследователи также выбрали аналогичные МРТ из контрольной группы.
Затем исследователи создали модель искусственного интеллекта с глубоким обучением, которая может рассчитывать объем желудочков, а также определять границы желудочков на изображениях. Этот процесс сравнивали с ручной сегментацией и расчетом объема, а также с программой FreeSurfer. В конечном итоге процесс глубокого обучения ИИ оказался невероятно точным по сравнению с другими моделями, а также более эффективным.
По общему признанию, это исследование только предварительное, и необходимо провести дополнительные исследования. Тем не менее, полученные на данный момент результаты являются многообещающими и могут указать на новый и более эффективный способ диагностики этого заболевания.
Гидроцефалия
Наше тело вырабатывает спинномозговую жидкость (CSF), часть которой всасывается в кровоток. Как правило, CSF предотвращает травмы головного мозга, удаляет отходы, поддерживает давление и поддерживает мозг в плавучести. Однако, когда вырабатывается слишком много спинномозговой жидкости и недостаточно всасывается, это приводит к гидроцефалии — редкому заболеванию, характеризующемуся накоплением жидкости в желудочках головного мозга. Причины гидроцефалии включают обструкцию, плохое всасывание или простое перепроизводство. У пациентов с гидроцефалией избыток спинномозговой жидкости оказывает избыточное давление на мозг, вызывая повреждение. Симптомы различаются, но могут включать:
- Эпилепсия
- Тошнота и рвота
- Необычно большая голова или быстрое увеличение размера головы
- Выпуклость или болезненное мягкое пятно на голове
- Раздражительность
- Усталость
- Плохой мышечный тонус и координация
- Неспособность развиваться
- Потеря памяти или спутанность сознания (взрослые пациенты)
- Нарушение зрения (взрослые пациенты)
- Потеря контроля над мочевым пузырем (взрослые пациенты)
- Изменения в мышлении или рассуждениях (взрослые пациенты)
- Потеря равновесия и координации (взрослые пациенты)
Узнайте больше о гидроцефалии здесь.
