AI Phát Hiện Alzheimer Trong Các Bản Chụp Cắt Lớp Não Sớm Nhiều Năm So Với Chẩn Đoán

07 Tháng Giêng 201912:40 SA(Xem: 272)
AI Phát Hiện Alzheimer Trong Các Bản Chụp Cắt Lớp Não Sớm Nhiều Năm So Với Chẩn Đoán
AI Phát Hiện Alzheimer Trong Các Bản Chụp Cắt Lớp Não Sớm Nhiều Năm So Với Chẩn Đoán

Tính đến tháng 01/2019, căn bệnh Alzheimer vẫn chưa có thuốc chữa trị, nhưng nhiều loại thuốc đầy hứa hẹn đã xuất hiện trong vài năm qua, có thể giúp đẩy lùi quá trình phát triển bệnh. Dù vậy, những phương thức điều trị phải được áp dụng sớm trong quá trình tiến triển bệnh mới đạt được kết quả tốt. Vấn đề đã khiến các nhà nghiên cứu phải tìm ra những cách để chẩn đoán tình trạng bệnh sớm hơn.

 

Jae Ho Sohn, Thạc sĩ, Bác sĩ, và là một thành viên của Khoa X-quang và Y sinh tại Đại học San Francisco cho biết: “Một trong những khó khăn với bệnh Alzheimer là đến thời điểm mọi triệu chứng lâm sàng đã biểu hiện rõ ràng và chúng ta có thể đưa ra chẩn đoán chính xác, thì đã có quá nhiều neuron chết, khiến tình trạng bệnh về căn bản không thể đảo ngược được”. Trong một nghiên cứu mới, Sohn đã kết hợp hình ảnh thần kinh với thuật toán học máy để thử dự đoán liệu một bệnh nhân có thể phát triển bệnh Alzheimer ngay lần đầu họ bắt đầu gặp tình trạng suy nhược trí nhớ - thời điểm tốt nhất để can thiệp - hay không.

 

Các bản chụp cắt lớp phát xạ Positron (PET), vốn dùng để đo mức độ của các phân tử cụ thể, như glucose trong não, đã được nghiên cứu để sử dụng như một công cụ giúp chẩn đoán bệnh Alzheimer trước khi các triệu chứng trở nên rõ ràng. Glucose là nguồn nhiên liệu chính cho các tế bào não, và một tế bào càng hoạt động nhiều, nó càng sử dụng nhiều glucose. Khi các tế bào não bị bệnh và chết đi, chúng sử dụng ít dần và cuối cùng là không còn sử dụng glucose.

 

Các loại bản chụp PET khác được dùng để tìm các protein cụ thể có liên quan đến Alzheimer, nhưng bản chụp PET glucose phổ biến hơn và rẻ hơn nhiều, đặc biệt là tại các cơ sở chăm sóc sử khỏe nhỏ và tại các quốc gia đang phát triển, vì chúng còn được sử dụng để đánh giá các giai đoạn của bệnh ung thư.

 

Các bác sĩ X-quang đã sử dụng những bản chụp để thử phát hiện Alzheimer bằng cách xem mức độ glucose giảm đi trong não, đặc biệt là ở thùy trước và thùy đỉnh của não. Tuy nhiên, bởi căn bệnh Alzheimer là một dạng rối loại diễn tiến chậm, những thay đổi trong glucose là rất nhỏ và rất khó để phát hiện ra nếu chỉ nhìn bằng mắt thường.

 

Để giải quyết vấn đề, bác sĩ Sohn đã ứng dụng một thuật toán học máy lên các bản chụp PET để giúp chẩn đoán giai đoạn đầu của bệnh Alzheimer chính xác hơn. Ông giải thích:  “Đây là một ứng dụng lý tưởng của học sâu (deep learning) vì nó đặc biệt mạnh trong việc tìm những quy trình rất nhỏ nhưng phân tán. Các bác sĩ X-quang con người rất giỏi trong việc xác định các chi tiết nhỏ bằng mắt thường như một khối u não, nhưng chúng ta gặp khó khăn trong việc phát hiện những thay đổi chậm hơn, trên phạm vi rộng. Xét khả năng của học sâu trong công việc, đặc biệt khi so sánh với con người, có vẻ như nó được sinh ra để làm việc này”

 

Để huấn luyện thuật toán, bác sĩ Sohn đã cho nó những hình ảnh từ Alzheimer's Disease Neuroimaging Initiative (ADNI), một bộ cơ sở dữ liệu công cộng khổng lồ gồm các bản chụp PET từ các bệnh nhân đã thực sự được chẩn đoán mắc bệnh Alzheimer, suy giảm nhận thức mức độ nhẹ, hoặc không hề bị rối loạn. Cuối cùng, thuật toán bắt đầu tự học những đặc điểm nào là quan trọng để dự báo việc chẩn đoán bệnh Alzheimer và đặc điểm nào không.

 

Sau khi đã được huẩn luyện với 1,921 bản chụp, các nhà khoa học đã thử nghiệm nó trên 2 bộ dữ liệu để đánh giá hiệu quả. Bộ dữ liệu đầu tiên có 188 hình ảnh lấy từ cùng cơ sở dữ liệu ADNI nói trên, nhưng chưa từng được đưa cho thuật toán trước đây. Bộ thứ hai là toàn bộ các bản chụp từ 40 bệnh nhân đã được chuyển đến Trung tâm Trí nhớ và Lão hóa UCSF với chẩn đoán có thể bị suy giảm nhận thức.

 

Hiệu năng thuật toán quả thật rất ấn tượng: xác định chính xác 92% số bệnh nhân mắc Alzheimer trong bài thử nghiệm đầu tiên và 98% trong bài thứ hai. Ngoài ra, nó thực hiện việc dự báo trong thời gian trung bình 75.8 tháng - tức sớm hơn một chút so với thời gian 6 năm trước khi bệnh nhân nhận được chẩn đoán chính xác cuối cùng của họ.

 

Bác sĩ Sohn cho biết bước tiếp theo là thử nghiệm và cân chỉnh thuật toán trên những bộ dữ liệu lớn hơn, đa dạng hơn, từ nhiều bệnh viện và quốc gia khác nhau. Ông chia sẻ: “Tôi tin thuật toán có tiềm năng lớn để sử dụng lâm sàng. Tuy nhiên, trước khi có thể làm điều đó, chúng ta cần xác nhận và cân chỉnh thuật toán cho phù hợp với lượng bệnh nhân lớn hơn và đa dạng hơn, từ nhiều lục địa khác nhau và đến từ các bối cảnh khác nhau”. Nếu thuật toán có thể vượt qua những bài thử nghiệm, ông nghĩ nó có thể được triển khai khi một nhà thần kinh học khám cho một bệnh nhân tại phòng khám, với vai trò làm một công cụ dự báo và chẩn đoán bệnh Alzheimer, giúp bệnh nhân nhận được phác đồ điều trị cần thiết sớm hơn thông thường.

50Vote
40Vote
30Vote
20Vote
10Vote
00
Gửi ý kiến của bạn
Tắt
Telex
VNI
Tên của bạn
Email của bạn
Tạo bài viết
19 Tháng Giêng 2019
Trong những năm qua, không thiếu các vụ rò rỉ dữ liệu lớn. Tuy nhiên, vụ rò rỉ mới có thể gây bất ngờ bởi quy mô của nó. Được đặt tên là "Collection #1", đây là vụ rò rỉ dữ liệu lớn nhất tính theo quy mô với 772,904,991 email và 21,222,975 mật mã đã bị chia sẻ công khai trên Internet.
19 Tháng Giêng 2019
Khoảng giữa tháng 01/2019, Netflix bất ngờ tăng giá các gói streaming của hãng từ 13-18% so với chi phí hiện hành. Đây là mức tăng giá cao nhất từ trước tới nay, từ khi Netflix ra mắt vào năm 2007 và được áp dụng tại Mỹ. Hiện chưa biết Netflix có áp dụng tăng giá tại thị trường khác hay không.
18 Tháng Giêng 2019
Người dân Trung Quốc hiện đã có thể biết được ai đang vô công rồi nghề hoặc có vấn đề với tài chính ở quanh họ. "Deadbeat Map", một ứng dụng mini của WeChat, sẽ cho biết vị trí của những "lão lại", từ ngữ được nhà chức trách sử dụng để chỉ những cá nhân không thể trả nợ và bị đưa vào danh sách nợ xấu. Khi mở WeChat, người dùng có thể thấy những cá nhân mang nợ xấu nếu họ ở trong phạm vi 500 mét. Chương trình đang được thử nghiệm tại Thạch Gia Trang, thủ phủ Hà Bắc.
18 Tháng Giêng 2019
Tính đến tháng 01/2019, ở Mỹ, các bệnh viện cùng phối hợp và liên kết với nhau để chung tay thành lập một công ty sản xuất thuốc không lợi nhuận có tên Civica Rx. Được biết, Civica Rx được công bố vào đầu năm 2018, và từ đó đã có rất nhiều các bệnh viện trên toàn nước Mỹ hứng thú với dự án. Hiện đã có hơn 250 bệnh viện đồng ý tham gia, mục tiêu của tổ chức là làm giảm giá và làm giảm cả sự khan hiếm của các thuốc generic đang có trên thị trường.
18 Tháng Giêng 2019
Tính đến tháng 01/2019, cuộc chiến bằng sáng chiến giữa Apple và VirnetX đã dần đi đến hồi kết sau khi Apple kháng kiện bất thành, phải chịu khoảng phạt lên đến 440 triệu USD. Trong năm 2018, Apple được lệnh phải bồi thường vì đã vi phạm các giấy phép về kết nối LTE an toàn được sử dụng trong nhiều ứng dụng iOS, bao gồm cả FaceTime.
18 Tháng Giêng 2019
Vì Trái Đất quay quanh trục của nó, nên các ngôi sao trông có vẻ như đang quay xung quanh một đài quan sát trên Đảo Tenerife của quần đảo Canary. Tất nhiên, các vòng cung đồng tâm đầy màu sắc được vẽ ra bởi các ngôi sao, thực ra tập trung ở Cực Bắc của Trái Đất.