Новый инструмент на основе ИИ точно отслеживает эффективность лечения рассеянного склероза

Согласно новому исследованию,  инструмент на основе искусственного интеллекта (ИИ) может помочь интерпретировать и оценивать эффективность лечения у пациентов с рассеянным склерозом (РС).

MindGlide — это модель глубокого обучения, которая может извлекать ключевые биомаркеры, включая объем очага поражения и изменения объема мозга, из снимков МРТ, полученных во время лечения пациентов с рассеянным склерозом.

«Использование MindGlide позволит нам использовать имеющиеся в больничных архивах изображения мозга, чтобы лучше понять рассеянный склероз и то, как лечение влияет на мозг», — заявил первый автор исследования Филипп Гёбль (Институт неврологии Куин-сквер при Лондонском университете).

РС поражает более 2,8  млн человек во всем мире. Биомаркеры МРТ играют центральную роль в испытаниях фазы 2 и 3, при этом мультиконтрастное сканирование используется для отслеживания новых или увеличивающихся поражений и нейродегенерации. Однако эти протоколы требуют много времени и ресурсов, что ограничивает их использование в повседневной помощи, отметили исследователи.

Упрощенные подходы с использованием  волюметрии могут помочь извлечь значимые данные об атрофии из существующих клинических сканирований, расширяя возможности для исследований и сокращая расходы на испытания. Рутинный мониторинг фокусируется на активности поражения, атрофия мозга — важный маркер ухудшения инвалидности — часто недооценивается из-за неоднородности сканирования и отсутствия средств автоматизации.

MindGlide был разработан для устранения этих ограничений, позволяя обнаруживать клинически значимые биомаркеры в «крайне неоднородных сканах независимо от контрастности, разрешения и качества».

Исследователи обучили MindGlide, используя начальный набор данных из 4247 сканов МРТ мозга от 2934 пациентов с РС на 592 сканерах. В ходе этого процесса инструмент обучился определять маркеры РС.

Целью исследования была проверка MindGlide с использованием 14 952 изображений 1001 пациента, полученных в ходе двух клинических испытаний с первичным и вторичным прогрессирующим рассеянным склерозом, а также набора данных по обычному лечению рассеянного склероза.

При тестировании с использованием объемов поражений, маркированных экспертами, модель превзошла две современные модели — SAMSEG, которая идентифицирует и очерчивает поражения и структуры мозга на контрасте МРТ, и WMH-SynthSeg, которая обнаруживает небольшие яркие пятна на сканах, — по обнаружению объема поражения, чувствительности и оценке по шкале кубиков.

В клинических испытаниях MindGlide обнаружил эффекты лечения на накопление T2-повреждений и потерю объема коркового и глубокого серого вещества. Результаты показали, что инструмент ИИ точно оценил эффекты терапии, изменяющей заболевание, в клинических испытаниях и когортах с обычным уходом, в частности нейродегенерацию и активность заболевания.

«Процесс обработки одного изображения занимал 5–10 секунд», — отметили исследователи.

Инструмент точно количественно оценил поражения белого вещества, объемы коркового и глубокого серого вещества, при этом объемы, полученные с помощью MindGlide, показали более высокую корреляцию с расширенной шкалой статуса инвалидности, чем SAMSEG и WMH-SynthSeg, хотя «различия не были статистически значимыми для всех сравнений».

Кроме того, MindGlide оказался лучше стандартных инструментов при количественной оценке различий в объеме поражений между группами лечения и плацебо в исследовании первичного прогрессирующего рассеянного склероза: 5,31% в FLAIR и 4,62% в T2, а его результаты оказались наиболее близкими к истинным оценкам экспертов-нейрорадиологов.

 «Мы надеемся, что инструмент позволит извлечь ценную информацию из миллионов неиспользованных изображений мозга, которые ранее было трудно или невозможно понять, что немедленно приведет к ценным знаниям о рассеянном склерозе для исследователей и, в ближайшем будущем, к лучшему пониманию состояния пациента с помощью ИИ в клинике. Мы надеемся, что это станет возможным в течение следующих 5–10 лет», — сказал Гебль.

Игорь НАУМОВ

По материалам Medscape