Созданная модель ИИ выделяет подтипы депрессии по МРТ мозга

ФОТО: magnific.com/Автор: magnific

Согласно данным ВОЗ, психическими расстройствами во всем мире страдают более 1 млрд человек. Примерно в $1 трлн. ежегодно стоит мировой экономике депрессия и тревожность населения. При этом ВОЗ отмечает, что необходимое лечение получают лишь около 9% людей с депрессией. В связи с этим организация призывает страны расширять доступ к психиатрической помощи, а также внедрять новые технологии диагностики.

Ученые из Китая разработали модель искусственного интеллекта, которая позволяет выделять два биологических подтипа большого депрессивного расстройства (БДР) по данным функциональной магнитно-резонансной томографии (фМРТ). По мнению авторов, такой подход может помочь заранее оценивать вероятность ответа пациента на лечение и в перспективе использоваться для персонализированного подбора терапии. Работа опубликована в журнале Digital Medicine.

Как следует из исследования, были собраны данные 1,59 тысячи пациентов с БДР и 1,3 тысячи здоровых добровольцев, сгруппированные в нескольких независимых частях. Для анализа снимков мозга исследователи разработали модель BrainCVAE, которая выделяет связанные с заболеванием особенности функциональной организации мозга, отделяя их от индивидуальных особенностей строения мозга. После обучения алгоритм протестировали на независимых выборках пациентов, где он также смог воспроизвести выявленные закономерности.

В отличие от большинства предыдущих исследований, где алгоритмы использовались главным образом для поиска различий между пациентами с депрессией и здоровыми людьми, новая модель анализировала неоднородность внутри самого БДР. В результате исследователи выделили два устойчивых биологических подтипа заболевания, которые различались по активности функциональных сетей мозга, клиническим проявлениям, длительности болезни и эффективности терапии.

Первый подтип характеризовался повышенной активностью ряда мозговых сетей, более выраженными эмоциональными симптомами, меньшей продолжительностью заболевания, лучшим ответом на лечение антидепрессантами и повторной транскраниальной магнитной стимуляцией (rTMS).

Для второго подтипа были характерны сниженная активность этих сетей, преобладание соматических симптомов, более длительное течение заболевания и значительно меньшая вероятность достижения терапевтического эффекта. Исследователи также установили, что пациенты с более короткой продолжительностью болезни чаще отвечали на терапию, тогда как при длительном течении вероятность улучшения снижалась. По мнению авторов, это подчеркивает важность ранней диагностики и своевременного начала лечения.

Результаты, утверждают ученые, свидетельствуют о том, что БДР включает биологически различные варианты течения, которые могут по-разному реагировать на терапию. В перспективе пациенту может быть достаточно пройти фМРТ, после чего алгоритм определит его биологический подтип и поможет врачу выбрать наиболее подходящую стратегию лечения – медикаментозную терапию или нейромодуляцию, а затем корректировать ее по мере прогрессирования заболевания.