آیا نرم افزار سلفی می تواند پیش بینی کند که آیا شما به پارکینسون مبتلا خواهید شد؟
او این را به اشتراک می گذارد
عضو
شما آزاد هستید که این مقاله را تحت مجوز Attribution 4.0 International به اشتراک بگذارید.
یادگیری ماشینی به محققان این امکان را می دهد تا با تجزیه و تحلیل عضلات صورت، علائم بیماری پارکینسون را به طور دقیق شناسایی کنند.
هر روز، میلیون‌ها نفر با تلفن‌های هوشمند یا وب‌کم‌های خود سلفی می‌گیرند تا آنلاین به اشتراک بگذارند. و تقریباً همیشه هنگام انجام این کار لبخند می زنند.
"اگر با اجازه مردم بتوانیم این سلفی ها را تجزیه و تحلیل کنیم و در صورت بروز علائم اولیه به آنها توصیه کنیم؟"
نرم افزار بینایی رایانه ای - بر اساس الگوریتم های توسعه یافته توسط محققان - می تواند ویدیوهای کوتاه، از جمله کلیپ های کوتاه ایجاد شده در هنگام سلفی را تجزیه و تحلیل کند تا حرکات ظریف ماهیچه های صورت را که با چشم غیرمسلح قابل مشاهده نیستند، تشخیص دهد.
سپس این نرم‌افزار می‌تواند با دقت قابل توجهی پیش‌بینی کند که آیا یک فرد سلفی احتمالاً به بیماری پارکینسون مبتلا می‌شود یا خیر - دقیقاً به اندازه بیومارکرهای دیجیتالی گران قیمت و پوشیدنی که علائم حرکتی را دنبال می‌کنند.
محققان این فناوری را در طب دیجیتال طبیعت.
بررسی سلفی برای خطر ابتلا به بیماری پارکینسون
احسان هوکه، دانشیار علوم کامپیوتر در دانشگاه روچستر گفت: بیماری پارکینسون سریع‌ترین بیماری عصبی در حال رشد است. "اگر با اجازه مردم بتوانیم این سلفی ها را تجزیه و تحلیل کنیم و در صورت بروز علائم اولیه به آنها توصیه کنیم؟"
لبخند تنها رفتاری نیست که هاکی و آزمایشگاه او می توانند برای علائم اولیه بیماری پارکینسون یا اختلالات مربوط به آن تجزیه و تحلیل کنند.
محققان یک آزمایش پنج نقطه ای ایجاد کرده اند که متخصصان مغز و اعصاب می توانند آن را برای بیمارانی که صدها مایل دورتر جلوی وب کم کامپیوترشان نشسته اند، اعمال کنند.
هاکی گفت که این می تواند برای بیمارانی که قرنطینه، بی حرکت هستند یا در مناطق توسعه نیافته زندگی می کنند که دسترسی به متخصص مغز و اعصاب محدود است، متحول کننده باشد.
بیمارانی که این آزمایش را انجام می دهند علاوه بر ایجاد بزرگترین لبخند و جایگزینی آن با حالت خنثی سه بار باید:
- یک جمله نوشته شده پیچیده را با صدای بلند بخوانید
- انگشت اشاره آنها را 10 بار با بیشترین سرعت ممکن به انگشت شست خود لمس کنید
- منزجر کننده ترین نگاه ممکن را به تناوب با یک حالت خنثی، سه بار داشته باشید
- ابروهایشان را تا جایی که ممکن است بالا بیاورید، سپس سه بار تا حد ممکن به آرامی پایین بیاورید
با استفاده از الگوریتم های یادگیری ماشینی، برنامه کامپیوتری - در عرض چند دقیقه - درصد احتمال هر یک از آزمایش ها را نشان می دهد که آیا بیمار علائم بیماری پارکینسون یا اختلالات مرتبط را نشان می دهد.
برنامه دقیقا به دنبال چه چیزی است؟ هنگامی که بیماران لبخند می زنند، نرم افزار می تواند تعیین کند که آیا آنها کنترل کمتری بر عضلات صورت خود نشان می دهند یا خیر، یک علامت پارکینسون که پزشکان آن را "مژولار بودن" می نامند.
رافایت علی، نویسنده اصلی این مقاله می گوید: «یک چیز در مورد بیماری پارکینسون این است که شما تمام علائم را همیشه نشان نمی دهید و همه علائم در هر قسمت از بدن شما ظاهر نمی شود. برای مثال، ممکن است دست‌های شما لرزان نداشته باشد، اما ممکن است سطح قابل توجهی از انحراف را در لبخند خود نشان دهید.»
به گفته علی، یکی از همکاران پیشین فوق دکترا در آزمایشگاه هوک که اکنون دانشمند دانشمند در Sysco است، از این رو اهمیت آزمایش دیگر عبارات و حرکات است.
به روز رسانی رتبه بندی
هم هاکی و هم علی علاقه شخصی به کمک به افراد مبتلا به پارکینسون دارند. هر دو مادرشان به این بیماری مبتلا بودند. برای مثال، مادر مرحوم هاکی در بنگلادش، پس از یافتن یکی از معدود متخصصان مغز و اعصاب در کشور، لوودوپا، داروی اصلی برای این بیماری، مصرف کرد. لرزه ها ناپدید شدند. هاکی می گوید: «ما خیلی خوشحال بودیم. متأسفانه برگزاری جلسات بعدی مشکل بود و در نهایت زلزله ها برگشتند.
این امر باعث شد تا هاکی به ری دورسی، استاد عصب‌شناسی، ایمیل بزند، «فقط برای ارتباط معمولی». هاکی به یاد می‌آورد که وقتی سرانجام در سال 2016 یکدیگر را ملاقات کردند، دورسی "یک سند بزرگ برداشت و آن را روی میز انداخت." بروشور حاوی فرم هایی است که پزشکان باید به عنوان بخشی از انجمن اختلالات حرکتی - مقیاس متحد برای ارزیابی بیماری پارکینسون (MDS-UPDRS) تکمیل کنند.
دورسی به او گفت: "این استاندارد طلایی برای اندازه گیری بیماری پارکینسون است." «تمام کاری که انجام می دهیم یک قلم و کاغذ است. هر اتوماسیون، هر تجزیه و تحلیل داده ای که می توانید در این مورد بگنجانید، کمک خواهد بود. و او بلافاصله به ما کمک کرد تا ببینیم چگونه می توانیم این کار را انجام دهیم، "می گوید هاکی.
دورسی، نویسنده کتاب، می‌گوید: ارزیابی‌های دیجیتال عینی بیماری پارکینسون می‌تواند به ما در تشخیص افراد مبتلا به این بیماری و ارزیابی سریع‌تر درمان‌های جدید برای این بیماری کمک کند. خاتمه بیماری پارکینسون (امور عمومی، 2020).
با این حال، مدتی طول می‌کشد تا هاکی و محققانش به دنبال کسب مجوز برای تجزیه و تحلیل سلفی‌های افراد باشند، یا حتی قبل از اینکه دانشمندان علوم اعصاب بتوانند آزمایش پنج مرحله‌ای را که توسط محققان ایجاد شده است، اجرا کنند.
هاکی می گوید: «یک الگوریتم هرگز 100 درصد دقیق نخواهد بود. اگر اشتباه کند چه؟ اگر می‌خواهیم کسی در هر نقطه‌ای از جهان این کار را انجام دهد و ارزیابی کند، می‌خواهیم بسیار مراقب باشیم و از دستورالعمل‌های FDA پیروی کنیم.
علاوه بر این، یک خانواده کامل از اختلالات حرکتی وجود دارد که ارتباط نزدیکی با بیماری پارکینسون دارند، از جمله آتاکسی، بیماری هانتینگتون، فلج فوق هسته ای پیشرونده و دیستروفی متعدد.
هاکی می گوید: "همه آنها علائم مشابهی از لرزش دارند، اما این لرزش ماهیت بسیار متفاوتی دارد." با این حال، حتی دانشمندان علوم اعصاب تشخیص آنها را بسیار بسیار دشوار می دانند.
محققان با تجزیه و تحلیل خودکار عبارات، صدا و حرکات حرکتی گام های بزرگی در تشخیص بیماری پارکینسون برداشته اند. با این حال، کار بیشتری برای ایجاد الگوریتم‌هایی برای تشخیص تفاوت این لرزش‌های غیرارادی در سایر اختلالات حرکتی، از جمله آتاکسی و هانتینگتون، مورد نیاز است.
هاکی گفت: "ما هنوز نمی توانیم این را بگوییم." اما ما به دنبال تمایز این لرزش‌ها با استفاده از هوش مصنوعی هستیم تا از آسیب‌های احتمالی ناشی از تشخیص اشتباه جلوگیری کنیم و در عین حال سود را افزایش دهیم.
اگرچه ملاحظات اخلاقی و فنی هنوز مورد توجه قرار نگرفته است، بنیاد گوردون و بتی مور موافقت کرده است که این مطالعه را تامین مالی کند. هاکی گفت: «بنیاد از ما می‌خواهد بازخوردی را که به مردم می‌دهیم در صورتی که واقعاً نشانه‌های اولیه پارکینسون را نشان می‌دهند - به ویژه اگر در خانه آزمایش می‌کردند، تأیید کنیم.
چالش تنها تأیید صحت الگوریتم‌های ما نیست، بلکه ترجمه خروجی تولید شده توسط ماشین خام به زبانی انسانی، تضمین‌کننده، قابل درک و توانمند برای بیماران است.
در مورد سخنرانی چطور؟
به نظر می رسد که نه تنها سلفی ها و ویدئوها می توانند به تشخیص بیماری پارکینسون کمک کنند.
افراد بیشتری از دستگاه های هوشمند فعال شده با گفتار مانند الکسا، اپل واچ و دستیار صوتی گوگل برای انجام کارهای روزانه استفاده می کنند. آیا این دستگاه ها می توانند گفتار و صدای ما را تجزیه و تحلیل کنند تا در صورت بروز علائم هشدار دهنده اولیه بیماری پارکینسون به ما هشدار دهند؟
تحقیقات اخیر محققان روچستر نشان می دهد که این امر کاملا امکان پذیر است. واسفور رحمان، سانگو لی، دکتر سایفول اسلام و سایر دانشجویان آزمایشگاه هوک این یافته ها را در مجله تحقیقات اینترنتی پزشکی که نشان می‌دهد چگونه می‌توان از ابزار آنلاین برای کمک به بررسی تقریباً هر کسی در هر کجا برای بیماری پارکینسون از راه دور، با استفاده از کارهای گفتاری با ویدیو یا صدا استفاده کرد.
روی هم رفته، تلاش‌های محققان به آینده‌ای کمک می‌کند که در آن عدالت و دسترسی به مراقبت‌های عصبی به اندازه داشتن یک تلفن هوشمند یا سایر دستگاه‌های مجهز به اینترنت در همه جا حاضر است.
منبع: دانشگاه روچستر
[ad_2]