ДИАГНОСТИКА ДЕМЕНЦИИ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ IT-ТЕХНОЛОГИЙ

Одной из основных причин потери трудоспособности и инвалидизации населения в возрасте является деменция. Нет ничего страшнее, чем потерять свой разум, ведь именно он делает нас теми, кто мы есть. Актуальность данной проблемы очевидна, т.к. заболеваемость деменцией увеличивается с каждым годом. По прогнозу ВОЗ к 2050 году будет наблюдаться троекратный рост случаев заболевание деменцией в мире. [1].

Помочь сохранить когнитивные способности и предотвратить распад личности можно при ранней диагностики. Поэтому целью нашей работы является ответить на вопрос: «Какие методы ранней диагностики деменции наиболее эффективны: методы с использованием искусственного интеллекта или стандартные методы, практикуемые врачами психиатрами?» 

Деменция-это не самостоятельное заболевание с четкой клинической картиной, поэтому ее диагностика довольно сложная задача. В соответствие с современными руководствами диагностика деменции проводится по следующей схеме: первое сбор анамнеза путем беседы с пациентом и его родственниками. Врач исследует состояние интеллекта пациента, задавая простые вопросы, и оценивает правильность ответа на них. Так как основным и первым симптомом деменции является «забывчивость» и нарушение памяти, врач при сборе анамнеза обязательно задает ключевой вопрос: «Стал ли пациент хуже справляться с привычными делами за последний год?» [4]. Также для объективной оценки когнитивных способностей используются структурированные опросники: IQCODE или FAQ.

Тест IQCODE заключается в сравнении близкими родственниками больного его состояния, которое было у него 10 лет назад с текущем состоянием. Особо указывается на сколько справлялся больной с различными ситуациями за этот период, т.е. целью данного метода является выявление степени вероятности развития когнитивных расстройств. [6,7]

Тест FAQ заключается в оценки способности пациента к выполнению повседневных дел в пределах возрастной нормы. В этом методе используется шкала оценки повседневной активности. Она предназначена для оценки состояния пациентов без когнитивных нарушений, с умеренными расстройствами и с деменцией разной степени тяжести. Данная шкала представляет собой сборник вопросов, на которые отвечают родственники пациентов. Ответ «нет» хотя бы на один из вопросов говорит о наличии у больной деменции. [7].

Не менее важной частью в диагностике деменции является оценка физического состояния пациента. Проводится она для того, чтобы сравнить данные, полученные при сборе анамнеза с результатами функционального обследования.  

Следующим этапом в диагностике деменции является проведение различных когнитивных тестов с целью предварительной оценки когнитивного статуса пациента.

Наиболее распространённый из когнитивных тестов Mini – Cog.Этот тест является идеальным методом для выявления деменции. С помощью этого метода оценивается кратковременная память. Одним из достоинств этого теста является его краткость и требует 3 -5 минут. Недостатком этого теста является то, что он мало информативен при лёгких и умеренных когнитивных расстройствах. [6,7].

Также рекомендованы тесты 6CIT и MIS. Если результаты этих тестов окажутся в пределах нормы, это не является основанием для исключения диагноза деменции, потому что данные тесты не обладают 100% специфичность при оценке наличия у пациента предполагаемого нарушения. [6,7].

Следующий этап в диагностики деменции – проверка обратимых причин. Если по результатам предыдущих методов подтверждается деменция, то врач назначает анализы для исключения обратимых причин снижения когнитивных способностей. Назначение общего анализа крови и мочи, а также биохимические исследования крови даст возможность выявить недостаточность различных систем организма, которые способны вызвать заметные проблемы в когнитивной сфере. [3, 4].

Если, проведённые диагностические мероприятия позволили исключить возможные обратимые причины, но подозрения на деменцию остаётся, в этом случае диагностика будет направлена на определение типа деменции. Для этого проводят нейропсихологическое тестирование, а также структурную нейровизуализацию (КТ, МРТ. ПЭТ КТ). [4].

Нейропсихологическое обследование проводится с использованием различных шкал, позволяющих оценить состояние основных когнитивных функций. Основной шкалой является тест Векслера. Тест Векслера используется для измерения уровня интеллектуального развития. Он диагностирует общий интеллект и его составляющие – вербальный и невербальный интеллекты. Он включает от 10 до 30 вопросов, постоянно усложняющихся. Выполнение этих субтестов оценивается в баллах с их последующим переводом в унифицированные шкальные оценки. В настоящее время используется три варианта теста для разных возрастных групп. Популярность этого теста не велика, ввиду сложности интерпретации этих тестов на другие языки и высокие требования к квалификации психодиагноста. [8].

Самой распространённый в России является краткая шкала оценки психологического статуса MMSE. В неё входят такие вопросы: ориентировка во времени, ориентировка в месте, восприятие, концентрация внимания и счёт, память, речь, выполнение команд, чтение и др. По количеству заданий этот тест превосходит другие тесты, и требует больше времени для проведения. Чувствительность этого теста низка при лёгких формах деменции, поэтому о наличие болезни врач судит в динамике. [5].

К новым методам ранней диагностики деменции относится использование искусственного интеллекта, который основан на использовании машинного обучения, визуального и звукового анализа и виртуального собеседника-диагноста. [9]

В японском университете Осака учеными была разработана программа для ранней диагностики деменции у пожилых людей. Она основана на нейросети, которая обучалась на материалах интервью здоровых людей и тех, у кого подтвержден диагноз деменция. Программа проводит интервью с пациентом и весь процесс общения записывает на камеру для дальнейшего анализа речи (мощность голоса, скорость артикуляции и хриплость), мимики (наличие улыбки т.к. люди с болезнью Альцгеймера улыбаются чаще, а при других расстройствах, сопровождающих деменцию, наоборот, эмоциональность снижена) и особенности языка (количество значимых слов, «звуков неуверенности», частоты употребления одних и тех же слов) и оценивают словарный запас. [10]. 

Как это же работает? Пожилому человеку предлагается пройти компьютерный тест, состоящий из шести блоков. При прохождении теста пациенты общаются с анимированной девушкой «заточенной» под пожилых собеседников: у неё медленный темп речи, после каждой фразы она делает длинные паузы, все слова дублируются на экране крупными субтитрами, а когда пациент ответит, аватар кивает головой. Первый блок теста вводный, пациента знакомят с системой и задают вопросы о нем («Как вас зовут?»). Второй блок проверяет способность концертировать взгляд (на белом экране появляется черная точка, а испытуемый должен следить за ней в течении 2 минут), т.к. доказано что при деменции люди не могут долго сохранять зрительный контакт с собеседниками. В третьем блоке пациента просят прочитать вслух текст на экране, при этом, проверяют речевые способности, проводя тест памяти Векслера (WMS-R). Четвертый блок- это общие вопросы, когда всем испытуемым задается 3 вопроса: «Какой сегодня день?», «Расскажите о себе что-то и как Вы сюда добрались?». Пятый блок- случайные вопросы, когда аватар задает 5 вопросов, которые случайным образом выбираются системой из заранее подготовленных: «Какое сейчас время года?», «Какой сейчас год?» и т.д. И последний блок- пересказ, когда система проигрывает запись, на которой психолог читает текст, а испытуемый должен пересказать этот рассказ. [9]

Для обработки результатов использовали алгоритм Support Vector Machines (SVM, или метод опорных векторов) с линейным ядром и логической регрессией. Это бинарный классификатор, который решает задачу: отнести испытуемого к группе «с симптомами деменции» или «без симптомов деменции». [9]

Подобные исследованиями провели ученые из Торонто. Они разработали метод машинного обучения для прогнозирования деменции, который определяет приоритеты конкретных переменных при анализе данных, и способен изолировать искажающие факторы, например, возраст. Для этого использовались глубокие нейронные сети, такие как, автоэнкодеры и генеративно-состязательные нейросети. Специальная архитектура этих нейронных сетей позволяет им обучатся без учителя с использованием метода обратного распространения ошибки и антагонистической игры.  Данные алгоритмы машинного обучения предсказывают когнитивные нарушения и их серьезность, анализируя человеческую речь и определяя характерные закономерности. Таким образом, данный метод позволяет отделить и не учитывать возрастной фактор при диагностике деменции. [11]

Также ученые из Университета Мак Гилла разработали алгоритм, который с 84-процентной точностью позволяет зафиксировать альцгеймерические процессы еще до того, как их можно диагностировать обычными методами. Программа анализирует результаты позитронно-эмиссионной томографии (ПЭТ), путем сравнения сканов мозга больных до постановки диагноза и после. Таким образом, данная программа может распознать на самом начальном этапе белковые аномалии, которые сопровождаются массовым отмиранием нейронов и ведут в будущем к развитию деменции и болезни Альцгеймера. [12]

Подводя итог выше сказанному, можно сделать вывод, что для диагностики деменции выполняется целый ряд длительных по времени мероприятий. Таким образом, стандартная диагностика может занять долгие месяцы. Как бы тщательно не была проведена диагностика с помощью стандартных методик, нельзя, к сожалению, получить достоверно точные результаты. Практика показала, что тесты, используемые в традиционных методиках, имеют множество недостатков, т.к. интеллектуальная деятельность человека не исчерпывается кругом проблем, которые подразумевают тесты. На выполнение теста влияет масса факторов: умственная работоспособность, самочувствие и многое другое. Так же до сих пор не определили, какие когнитивные шкалы являются подходящими для скрининга на деменцию. Всё это приводит к тому, что люди с деменцией вовремя не получат врачебную помощь и недуг будет прогрессировать гораздо быстрее. Поэтому создание новых передовых IT-технологий должно помочь решить эту проблему. Хотя это и является перспективным делом, но они ещё не способны со 100% точностью диагностировать деменцию. Но благодаря этим современным диагностическим программам можно заподозрить развитие заболевания или же начать лечение до появления первых клинических признаков. Таким образом, только применение комплексного, клинико-психологического, психометрического, нейропсихологического, нейровизуального и электроэнцефалографического методов использования совместно с искусственным интеллектом можно существенно расширить возможности ранней диагностики деменции. [1]. Ведь, как Гиппократ завещал: «Болезнь легче предупредить, чем лечить».

Список литературы:

1. Гаврилова С.И. Современная психиатрия/ Ганушкина П.Б.- 1998. - №4. – С. 4 – 7.
2. Дамулин И.В., Сонин А.Г. Деменция: диагностика, лечение, уход за больными и профилактика. М.: Мерц Фарма Эксмо, 2012., - 320 С.
3. Левин О.С., Васенина Е.Е. Диагностика и лечение когнитивных нарушений и деменции: метод. рекоменд. – М.: МЕДпресс – инфарм, 2015. – 80 С: ил.
4. Яхно Н.Н., Захаров В.В., Локшина А.Б., Коберская Н.Н. Деменция: руководство для врачей. – 3 – е изд. – М.: МЕДпресс инфарм., 2011 – 272 С.: ил.
5. В помощь клицинисту. Краткая шкала оценки психического статуса (MMSE) [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://moemesto.ru/rorschach_club/file/14754116/Mini%20Mental%20State%20Examination,%20MMSE.pdf (дата обращения: 10.01.2019).
6. Соловьёва А.П., Горячев Д.В., Архипов В.В. Критерии оценки когнитивных нарушений в клинических исследованиях// Ведомости Научного центра экспертизы средств медицинского применения. 2018; 8(4): 218 – 230. [Электронный ресурс].- Режим доступа: https://doi.org/10.3085/1991 - 2919 - 2018 – 8 – 4 – 218 – 230. (Дата обращения: 12.01.2019).
7. Тесты. [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://memini.ru/tests.(Дата обращения: 16.02.2019).
8. Энциклопедия психодиагностики. Тест Векслера. [Электронный ресурс].- Режим доступа: http://Psylab.info
9. Компьютер научили определять деменцию с точностью 93%. [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://habr.com/company/smileexpo/blog/424233/ (Дата обращения: 22.02.2019).
10. Не потерять себя: новый метод диагностики деменции. [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://habr.com/company/ua-hosting/blog/423961/ (Дата обращения: 01.03.2019).
11. Нейросеть научили распознавать признаки деменции без учёта возрастного фактора. [Электронный ресурс]. - Режим доступа:  https://neurohive.io/ru/novosti/nejroset-nauchili-raspoznavat-priznaki-demencii-bez-uchjota-vozrastnogo-faktora/ (Дата обращения: 10.03.2019). 12. Компьютер научили предсказывать болезнь Альцгеймера.  [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://www.nkj.ru/news/32037/ (Дата обращения: 20.03.2019).