تشخیص زودهنگام آلزایمز با استفاده از هوش مصنوعی
-
1402/9/19
-
زندگي روزانه
-
8675
-
0
-
0
بیماری آلزایمر یک اختلال مغزی پیشرونده و غیرقابل برگشت است که بر میلیون‌ها نفر در سراسر جهان تأثیر می‌گذارد. این بیماری باعث از دست دادن حافظه، سردرگمی و اختلالات شناختی می‌شود که در زندگی روزمره و فعالیت‌های روزانه افراد اختلال ایجاد می‌کند. تشخیص و درمان به موقع می‌تواند در کند کردن پیشرفت بیماری و بهبود کیفیت زندگی بیماران و مراقبان آنان مؤثر باشد.
تشخیص آلزایمر چالش‌های زیادی دارد، زیرا هیچ آزمایش واحدی وجود ندارد که بتواند این بیماری را تایید کند. در حال حاضر، پزشکان بر اساس ترکیبی از ارزیابی‌های بالینی، آزمایش‌های عصبی روان‌شناختی، تصویربرداری مغز و نشانگرهای زیستی برای تشخیص آلزایمر اعتماد می‌کنند. این روش‌ها ممکن است گران، تداخل‌آمیز، زمان‌بر و گاهی هم محدود در دسترس باشند.
اما اگر راهی ساده‌تر و در دسترس‌تر برای تشخیص زودهنگام آلزایمر وجود داشته باشد، چه؟ اگر گوشی هوشمند شما بتواند با تجزیه و تحلیل الگوهای گفتارتان به شما در غربالگری بیماری کمک کند، چه می‌شود؟
این ایده پشت یک مدل یادگیری ماشینی جدید است که توسط محققان دانشگاه آلبرتا در کانادا ایجاد شده است. این مدل، که به طور بالقوه از طریق تلفن‌های هوشمند قابل دسترسی است، می‌تواند با تجزیه و تحلیل ویژگی‌های گفتار صوتی و زبانی به جای کلمات خاص، بین بیماران آلزایمر و افراد سالم با دقت 70 تا 75 درصد تمایز قائل شود.
محققان از مجموعه داده‌ای که شامل نمونه‌های گفتاری از 50 فرد مبتلا به آلزایمر و 50 فرد سالم در یک وظیفه توصیف تصویر شرکت کرده‌اند، استفاده کردند. آنها از هر نمونه گفتار 400 ویژگی مختلف مانند زیر و بم، شدت، مدت، مکث، سرعت، واژگان، دستور زبان و انسجام استخراج کردند. سپس، یک شبکه عصبی عمیق را آموزش دادند تا نمونه‌های گفتار را در دو گروه آلزایمر یا سالم طبقه‌بندی کند.
مدل یادگیری ماشینی توانست موارد آلزایمر را با دقت 70 تا 75 درصد شناسایی کند که این نتایج قابل مقایسه با برخی از روش‌های موجود برای تشخیص این بیماری است. محققان همچنین به این نتیجه رسیدند که برخی از ویژگی‌های گفتاری، مانند تعداد کلمات تکراری، استفاده از ضمایر و میانگین مدت زمان هجا، اطلاعات بیشتری برای تشخیص آلزایمر ارائه می‌دهند نسبت به ویژگی‌های دیگر.
محققان معتقدند که مدل آنها می تواند به عنوان یک ابزار غربالگری برای تشخیص زودهنگام اختلالات شناختی و بیماری آلزایمر مورد استفاده قرار گیرد. آنها اعتقاد دارند که افراد می‌توانند از گوشی‌های هوشمند خود برای ضبط نمونه‌های گفتار استفاده کنند و آنها را به یک پلتفرم مبتنی بر ابر آپلود کنند تا مدل آنها این نمونه‌ها را تجزیه و تحلیل کند و بازخورد ارائه دهد.
این مدل همچنین می‌تواند به نظارت بر پیشرفت بیماری کمک کند و پاسخ به درمان را در طول زمان با ردیابی تغییرات در الگوهای گفتار ارزیابی کند. به علاوه، این مدل با استفاده از مجموعه داده‌ها و ویژگی‌های مناسب، با زبان‌ها و فرهنگ‌های مختلف نیز سازگار می‌شود.
محققان اقرار می‌کنند که مدل آنها با محدودیت‌ها و چالش‌هایی مواجه است، از جمله حجم کوچک نمونه‌ها، تغییرپذیری در داده‌های گفتاری، نیاز به اعتبارسنجی در جمعیت‌های بزرگتر و متنوع‌تر، و مسائل اخلاقی و حریم خصوصی مرتبط با جمع‌آوری و ذخیره داده‌های گفتاری. آنها همچنین به یادآوری می‌کنند که مدل آنها تشخیص بالینی را جایگزین نمی‌کند، بلکه برای تکمیل آن و ارائه اطلاعات اضافی مفید است.
با این وجود، مطالعه آنها نشان می‌دهد که هوش مصنوعی و فناوری تلفن‌های هوشمند دارای پتانسیل برای بهبود تشخیص زودهنگام آلزایمر هستند. و ارائه مدل آنها یکی از پیشرفت‌های اخیر در استفاده از هوش مصنوعی برای تشخیص زودهنگام آلزایمر است.
به عنوان یک نمونه، یک مطالعه که در مارس 2023 منتشر شد نشان داد که یک سیستم یادگیری عمیق قادر به تشخیص آلزایمر با دقت 90.2٪ است، با تجزیه و تحلیل اسکن مغز. این سیستم با یادگیری الگوهای پیچیده از مقادیر زیاد داده، از مدل‌های ساده‌تر هوش مصنوعی و متخصصان انسانی پیشی گرفت.
مطالعه دیگری که در آوریل 2023 منتشر شد نشان داد که هوش مصنوعی می‌تواند علائم اولیه آلزایمر را در الگوهای گفتاری تشخیص دهد. با استفاده از تکنیک‌های پردازش زبان طبیعی، این مطالعه نشان داد که افراد مبتلا به اختلال شناختی خفیف یا آلزایمر تمایل بیشتری به استفاده از پرکننده‌ها، مکث‌ها، اصطلاحات نامعین، ضمایر و کلمات تکراری نسبت به افراد سالم دارند.
این مطالعات نشان می‌دهد که هوش مصنوعی می‌تواند با ارائه روش‌های سریع، دقیق، غیرتهاجمی و کم‌هزینه که می‌تواند به طور گسترده در دسترس و مقیاس‌پذیر باشد، تشخیص آلزایمر را متحول کند. هوش مصنوعی همچنین می‌تواند به افزایش آگاهی و کاهش انگ در مورد آلزایمر کمک کند، زیرا کمک‌جویی و حمایت را برای افراد آسان‌تر می‌کند.
با افزایش سن جمعیت جهان و افزایش تعداد افراد مبتلا به آلزایمر، یافتن راه‌های جدید تشخیص و درمان این بیماری بسیار مهم است. هوش مصنوعی می تواند با ارائه امیدهای جدید برای مداخله زودهنگام و نتایج بهتر برای بیماران و خانواده‌هایشان، متحد قدرتمندی در این مبارزه باشد.