Aplicația care poate diagnostica accidentul vascular cerebral doar cu ajutorul unui smartphone

Oct 26, 2020 | Cercetare, Prevenţie, Profesional, Ştiri | 0 comments

O aplicație creată de cercetătorii de la Penn State și Houston Methodist Hospital ar putea diagnostica un accident vascular cerebral: plecând de la anomalii ale capacității de vorbire și ale mișcărilor musculare faciale ale pacientului, acest lucru se poate realiza cu acuratețea unui medic de urgență – totul în câteva minute de la interacțiunea cu un smartphone.

„Când un pacient prezintă simptome de accident vascular cerebral, fiecare minut contează”, a spus James Wang, profesor de Științe ale Informației și Tehnologiei la Penn State. „Dar atunci când vine vorba de diagnosticarea unui accident vascular cerebral, medicii de la departamentul de urgență au opțiuni limitate: fie trimit pacientul pentru scanări adesea costisitoare și consumatoare de timp cu expunere la radiații, fie sună la un neurolog – un specialist care s-ar putea să nu fie disponibil imediat – pentru a efectua teste de diagnostic clinic.”

Wang și colegii săi au dezvoltat un model de învățare automată care să-i ajute și să accelereze procesul de diagnosticare de către medici într-un cadru clinic.

„În prezent, medicii trebuie să-și folosească pregătirea și experiența din trecut pentru a determina în ce stadiu ar trebui trimis un pacient pentru o tomografie”, a spus Wang. „Încercăm să simulăm sau să imităm acest proces folosind modelul nostru de învățare automată.”

Noua abordare a echipei este prima care analizează prezența accidentului vascular cerebral în rândul pacienților efectivi din camera de urgență cu suspiciune de accident vascular cerebral, utilizând analiza de calcul a mișcării faciale și procesarea limbajului natural pentru a identifica anomalii ale feței sau vocii pacientului, cum ar fi un obraz căzut sau vorbirea neclară.

Rezultatele ar putea ajuta medicii din camera de urgență să determine mai repede următorii pași critici pentru pacient. În cele din urmă, aplicația ar putea fi utilizată de îngrijitorii pacienților sau de către pacienții înșiși pentru a-și face autoevaluări înainte de a ajunge la spital.

„Aceasta este una dintre primele lucrări care permit inteligenței artificiale să ajute la diagnosticarea accidentului vascular cerebral în situații de urgență”, a adăugat Sharon Huang, profesor asociat de Științe și Tehnologie a Informației la Penn State.

Pentru a pregăti modelul computerului, cercetătorii au construit o bază de date colectate de la peste 80 de pacienți cu simptome de accident vascular cerebral la Spitalul Metodist din Houston din Texas. Fiecare pacient a fost rugat să efectueze un test de vorbire pentru a-și analiza vorbirea și comunicarea cognitivă în timp ce era înregistrat pe un iPhone Apple.

„Achiziționarea de date faciale în condiții naturale face munca noastră convingătoare și utilă pentru utilizarea clinică din lumea reală și, în cele din urmă, împuternicește metoda noastră pentru diagnosticarea la distanță a accidentului vascular cerebral și autoevaluarea”, a spus Huang.

Testând modelul pe baza de date Houston Methodist, cercetătorii au descoperit că performanța sa a atins o precizie de 79% – comparabilă cu diagnosticul clinic de către medicii din camera de urgență, care utilizează teste suplimentare, cum ar fi scanările CT. Cu toate acestea, modelul ar putea ajuta la economisirea de timp prețios în diagnosticarea unui accident vascular cerebral, având capacitatea de a evalua un pacient în doar patru minute.

„Există milioane de neuroni care mor în fiecare minut în timpul unui accident vascular cerebral”, a spus John Volpi, neurolog vascular și codirector al Centrului Eddy Scurlock Stroke de la Spitalul Metodist din Houston. „Accidentele vasculare cerebrale severe sunt evidente pentru furnizorii noștri din momentul în care pacientul intră în secția de urgență, dar studiile sugerează că, în majoritatea accidentelor vasculare cerebrale, care au simptome ușoare până la moderate, diagnosticul poate fi întârziat cu ore și până atunci un pacient s-ar putea să nu mai fie eligibil pentru cele mai bune tratamente posibile.”

„Cu cât poți identifica mai devreme un accident vascular cerebral, cu atât avem opțiuni mai bune pentru pacienți”, a adăugat Stephen T.C. Wong, John S. Dunn, Sr. Distins Președinte al Departamentului de Inginerie Biomedicală la Centrul Ting Tsung și Wei Fong Chao pentru BRAIN și Houston Methodist Cancer Center. „Asta face un diagnostic precoce să fie esențial”.

Volpi a spus că medicii folosesc în prezent o abordare binară pentru diagnosticarea accidentelor vasculare cerebrale adică fie suspectează un accident vascular cerebral, trimițând pacientul pentru o serie de scanări care ar putea implica radiații, fie nu suspectează un accident vascular cerebral, trecând cu vederea pacienții care ar putea avea nevoie de o evaluare suplimentară.

„Ceea ce credem în acel moment de triere este fie părtinitor spre suprautilizare (a scanărilor, care prezintă riscuri și beneficii), fie subdiagnosticat”, a spus Volpi, coautor al lucrării. “Dacă putem îmbunătăți diagnosticul în partea din față, atunci putem expune mai bine pacienții potriviți la riscurile corecte fără să ratăm pacienții care ar putea beneficia de asta.”

El a adăugat, “Avem terapeutică grozavă, medicamente și proceduri pentru accidente vasculare cerebrale, dar avem diagnostice foarte primitive și, sincer, inexacte.”

Alți colaboratori ai proiectului includ pe Tongan Cai și Mingli Yu, studenți absolvenți care lucrează cu Wang și Huang la Penn State; și Kelvin Wong, profesor de cercetare asociat de Inginerie Electronică în Oncologie la Spitalul Metodist din Houston.

Sursă articol: www.medicalxpress.com