По оценкам, более 5 миллионов американцев могут болеть болезнью Альцгеймера, и это число растет с возрастом населения. Заболевание представляет собой необратимое прогрессирующее заболевание мозга, которое медленно разрушает память и мыслительные способности.
И хотя лекарства нет, некоторые лекарства могут отсрочить или предотвратить ухудшение симптомов на срок до пяти и более лет, согласно Национальному институту старения и опубликованным исследованиям.Между тем, ранняя диагностика и лечение — цель новой компьютерной программы — являются ключом к тому, чтобы люди с этим заболеванием дольше оставались независимыми.
Компьютерная программа объединяет ряд показателей болезни Альцгеймера, включая легкие когнитивные нарушения. В два последовательных этапа алгоритм выбирает наиболее подходящего для предсказания того, у кого есть болезнь Альцгеймера.«Многие статьи сравнивают здоровых и больных, но есть континуум», — сказал Анант Мадабхуши, профессор II биомедицинской инженерии Ф. Алекса Насона в Case Western Reserve. «Мы намеренно включили умеренное когнитивное нарушение, которое может быть предвестником болезни Альцгеймера, но не всегда».В исследовании, опубликованном в журнале Scientific Reports, Мадабхуши, Аша Синганамалли, недавно получившая степень магистра биомедицинской инженерии, и Хайбо Ван, бывший научный сотрудник, доктор наук, протестировали алгоритм, используя данные 149 пациентов, собранные в рамках Инициативы нейровизуализации болезни Альцгеймера.
Команда разработала так называемый алгоритм каскадной многовидовой канонической корреляции (CaMCCo), который объединяет измерения, полученные с помощью магнитно-резонансной томографии (МРТ), характеристики гиппокампа, скорость метаболизма глюкозы в мозге, протеомику, геномику, легкие когнитивные нарушения и многое другое. параметры.Лаборатория Мадабхуши неоднократно обнаруживала, что объединение разнородной информации полезно для выявления рака.
Это первый раз, когда он и его команда сделали это для диагностики и описания болезни Альцгеймера.«Алгоритм предполагает, что каждый параметр дает различное представление о болезни, как если бы каждый из них был разным набором цветных очков», — сказал Мадабхуши.Затем программа оценивает переменные в двухступенчатом каскаде. Во-первых, алгоритм выбирает параметры, которые лучше всего различают здорового человека от нездорового.
Во-вторых, алгоритм выбирает из нездоровых переменных те, которые лучше всего позволяют различить умеренное когнитивное нарушение и болезнь Альцгеймера.«Остальные виды объединены, чтобы получить наилучшее изображение», — сказал Мадабхуши.При прогнозировании того, какие пациенты в исследовании страдали болезнью Альцгеймера, CaMCCo превзошел индивидуальные показатели, а также методы, сочетающие их все без выборочной оценки.
Он также лучше позволял предсказать, у кого были легкие когнитивные нарушения, чем другие методы, сочетающие несколько показателей.Исследователи продолжают проверять и настраивать подход с использованием данных с нескольких сайтов.
Они также планируют использовать программное обеспечение в режиме наблюдения: когда сотрудничающий с ним невролог составляет тесты на пациентах, компьютер будет обрабатывать данные. Если CaMCCo окажется полезным для прогнозирования ранней стадии болезни Альцгеймера, Мадабхуши рассчитывает провести клинические испытания для проспективной проверки.