Томографические снимки вен головного мозга. Фото: Юлия Большакова / Пермский Политех
Ученые Пермского Политеха представили новый метод, позволяющий с точностью до 89% диагностировать болезнь Альцгеймера на ранних стадиях, что значительно выше, чем у большинства современных аналогов. Подход, предложенный специалистами, основан на исследовании вен головного мозга. На разработку выдан патент № 2837964. Исследование выполнено в рамках научно-образовательного центра (НОЦ) мирового уровня.
Диагноз «болезнь Альцгеймера» часто ставится на поздних стадиях заболевания, когда недуг уже не поддается лечению. Тем временем, по данным ВОЗ, на 2024 г. в мире болезнь Альцгеймера была диагностирована примерно у 55 млн человек. Ожидается, что к 2030 г. количество таких пациентов увеличится до 75 млн. Для лечения данного заболевания профилактика и ранняя диагностика имеют принципиальное значение, но начало его развития часто очень сложно отследить из-за отсутствия клинических симптомов.
Инновационный метод диагностики, созданный учеными Пермского Политеха, основан на исследовании вен левого и правого полушарий головного мозга с помощью магнитно-резонансной томографии (МРТ) и машинного обучения.
Диагностика включает в себя введение контрастного вещества на основе гадолиния, сканирование головного мозга и измерение магнитной восприимчивости человека в шести мозговых венах. С помощью этих параметров можно получить важную информацию о состоянии кровеносных сосудов и уровнях кислорода, которые могут меняться при развитии болезни Альцгеймера, рассказал пресс-службе Пермского Политеха начальник отдела инноваций ПНИПУ (Пермский Политех) кандидат технических наук Леонид Валерьевич Кожемякин.
На следующем этапе происходит обработка данных: полученные параметры вводятся в заранее обученную компьютерную программу, также созданную в Пермском Политехе. Используя алгоритмы машинного обучения (так называемое «дерево решений», которое выглядит как разветвляющаяся блок-схема), программа обрабатывает данные: последовательно проверяет значения магнитной восприимчивости вен и выдает заключение: CON — человек здоров, или AD — болезнь Альцгеймера.
В разговоре с корреспондентом «Научной России» студентка второго курса магистратуры и директор Центра молодежных инициатив Пермского Политеха Юлия Алексеевна Большакова рассказала о дальнейших планах ученых и о том, с какими сложностями пришлось столкнуться в ходе исследования.
«Мы планируем дальше работать над повышением точности и эффективностью метода. Мы понимаем важность взаимодействия с медицинским сообществом и намерены интегрировать наши разработки в существующие стандарты медицинской помощи, работая напрямую с медицинскими специалистами. Хочется отметить, что особенностью исследований в сфере медицины и здравоохранения является необходимость клинической апробации, поэтому основная трудность, стоящая перед нами, заключается в дополнительном наборе пациентов, так как нашим китайским коллегам, например, понадобилось целых пять лет, чтобы собрать данные пациентов с диагностированной болезнью Альцгеймера. Тем не менее, мы продолжаем нашу работу и уверены, что разработанный метод способен изменить ситуацию с развитием данного заболевания, обеспечивая своевременность и качество диагностики, что позволит многим пациентам вовремя начать профилактику и лечение».
