Salute e benessere
Diagnosi precoce del Parkinson: in un esame della vista la possibile svolta
Un semplice esame della vista, combinato con una potente tecnologia di apprendimento automatico di intelligenza artificiale (AI), potrebbe fornire la diagnosi precoce della malattia di Parkinson, secondo una ricerca presentata all'incontro annuale della Radiological Society of North America (RSNA).
Come è noto, la malattia di Parkinson è una malattia progressiva del sistema nervoso centrale che colpisce milioni di persone in tutto il mondo. La diagnosi si basa tipicamente su sintomi come tremori, rigidità muscolare e compromissione dell'equilibrio: un approccio che però presenta limitazioni significative.
"Il problema con questo metodo è che i pazienti di solito sviluppano sintomi solo dopo una progressione prolungata della malattia, con lesioni significative ai neuroni cerebrali della dopamina", ha detto l'autore principale dello studio Maximillian Diaz, dottore in ingegneria biomedica presso l'Università della Florida a Gainesville. "Ciò significa che stiamo effettuando la diagnosi dei pazienti nelle ultime fasi del processo della malattia".
L'intelligenza artificiale e un semplice esame della vista potrebbero fornire una diagnosi precoce del morbo di Parkinson. Utilizzando le immagini della parte posteriore dell'occhio, i ricercatori hanno addestrato e implementato un tipo di intelligenza artificiale chiamato Support Vector Machine (SVM) che esiste dal 1989, per rilevare i segni indicativi di una malattia. I risultati hanno indicato che le reti di apprendimento automatico possono classificare la malattia di Parkinson in base alla vascolarizzazione della retina, con le caratteristiche chiave dei vasi sanguigni più piccoli.
La progressione della malattia è caratterizzata dal decadimento delle cellule nervose che assottiglia le pareti della retina, lo strato di tessuto che riveste la parte posteriore del bulbo oculare: infatti, la malattia colpisce anche i vasi sanguigni microscopici della retina. Queste caratteristiche offrono così l'opportunità di sfruttare il potere dell'intelligenza artificiale per esaminare le immagini degli occhi alla ricerca di avvisaglie del morbo di Parkinson.
Per il nuovo studio, Diaz ha collaborato con Jianqiao Tian e il neurologo dell'Università della Florida Adolfo Ramirez-Zamora, sotto la direzione di Ruogu Fang, direttore del J. Crayton Pruitt Department of Biomedical Engineering's Smart Medical Informatics Laboratorio di apprendimento e valutazione (SMILE). Usando le immagini della parte posteriore dell'occhio di entrambi i pazienti con malattia di Parkinson e partecipanti al controllo, hanno addestrato l'SVM a rilevare i segnali che nelle immagini identificano la malattia.
I metodi proposti supportano ulteriormente l'idea che i cambiamenti nella fisiologia del cervello possano essere osservati negli occhi. "La scoperta più importante di questo studio è stata che una malattia del cervello è stata diagnosticata con un'immagine di base dell'occhio", ha detto Diaz. "Questo è molto diverso dagli approcci tradizionali in cui per trovare un problema con il cervello si confrontavano immagini cerebrali".
Diaz ha osservato giustamente che gli approcci tradizionali di imaging con tecniche di risonanza magnetica, TC e medicina nucleare possono essere molto costosi. Al contrario, il nuovo approccio utilizza la fotografia di base con apparecchiature comunemente disponibili nelle cliniche oculistiche per ottenere un'immagine. Ma le immagini possono anche essere catturate da uno smartphone con un obiettivo speciale. "Si tratta di una semplice immagine dell'occhio, è possibile eseguirla in meno di un minuto e il costo dell'attrezzatura è molto inferiore a quello di una macchina TC o MRI", ha detto Diaz. "Se riusciamo a fare di questo uno screening annuale, la speranza è che possiamo rilevare più casi precoci, il che può aiutarci a comprendere meglio la malattia e trovare una cura o un modo per rallentare la progressione". L'approccio potrebbe anche avere applicazioni per identificare altre malattie che influenzano la struttura del cervello, come il morbo di Alzheimer e la sclerosi multipla, ha concluso Diaz
Un semplice esame della vista, combinato con una potente tecnologia di apprendimento automatico di intelligenza artificiale (AI), potrebbe fornire la diagnosi precoce della malattia di Parkinson, secondo una ricerca presentata all'incontro annuale della Radiological Society of North America (RSNA).
Come è noto, la malattia di Parkinson è una malattia progressiva del sistema nervoso centrale che colpisce milioni di persone in tutto il mondo. La diagnosi si basa tipicamente su sintomi come tremori, rigidità muscolare e compromissione dell'equilibrio: un approccio che però presenta limitazioni significative.
"Il problema con questo metodo è che i pazienti di solito sviluppano sintomi solo dopo una progressione prolungata della malattia, con lesioni significative ai neuroni cerebrali della dopamina", ha detto l'autore principale dello studio Maximillian Diaz, dottore in ingegneria biomedica presso l'Università della Florida a Gainesville. "Ciò significa che stiamo effettuando la diagnosi dei pazienti nelle ultime fasi del processo della malattia".
L'intelligenza artificiale e un semplice esame della vista potrebbero fornire una diagnosi precoce del morbo di Parkinson. Utilizzando le immagini della parte posteriore dell'occhio, i ricercatori hanno addestrato e implementato un tipo di intelligenza artificiale chiamato Support Vector Machine (SVM) che esiste dal 1989, per rilevare i segni indicativi di una malattia. I risultati hanno indicato che le reti di apprendimento automatico possono classificare la malattia di Parkinson in base alla vascolarizzazione della retina, con le caratteristiche chiave dei vasi sanguigni più piccoli.
La progressione della malattia è caratterizzata dal decadimento delle cellule nervose che assottiglia le pareti della retina, lo strato di tessuto che riveste la parte posteriore del bulbo oculare: infatti, la malattia colpisce anche i vasi sanguigni microscopici della retina. Queste caratteristiche offrono così l'opportunità di sfruttare il potere dell'intelligenza artificiale per esaminare le immagini degli occhi alla ricerca di avvisaglie del morbo di Parkinson.
Per il nuovo studio, Diaz ha collaborato con Jianqiao Tian e il neurologo dell'Università della Florida Adolfo Ramirez-Zamora, sotto la direzione di Ruogu Fang, direttore del J. Crayton Pruitt Department of Biomedical Engineering's Smart Medical Informatics Laboratorio di apprendimento e valutazione (SMILE). Usando le immagini della parte posteriore dell'occhio di entrambi i pazienti con malattia di Parkinson e partecipanti al controllo, hanno addestrato l'SVM a rilevare i segnali che nelle immagini identificano la malattia.
I metodi proposti supportano ulteriormente l'idea che i cambiamenti nella fisiologia del cervello possano essere osservati negli occhi. "La scoperta più importante di questo studio è stata che una malattia del cervello è stata diagnosticata con un'immagine di base dell'occhio", ha detto Diaz. "Questo è molto diverso dagli approcci tradizionali in cui per trovare un problema con il cervello si confrontavano immagini cerebrali".
Diaz ha osservato giustamente che gli approcci tradizionali di imaging con tecniche di risonanza magnetica, TC e medicina nucleare possono essere molto costosi. Al contrario, il nuovo approccio utilizza la fotografia di base con apparecchiature comunemente disponibili nelle cliniche oculistiche per ottenere un'immagine. Ma le immagini possono anche essere catturate da uno smartphone con un obiettivo speciale. "Si tratta di una semplice immagine dell'occhio, è possibile eseguirla in meno di un minuto e il costo dell'attrezzatura è molto inferiore a quello di una macchina TC o MRI", ha detto Diaz. "Se riusciamo a fare di questo uno screening annuale, la speranza è che possiamo rilevare più casi precoci, il che può aiutarci a comprendere meglio la malattia e trovare una cura o un modo per rallentare la progressione". L'approccio potrebbe anche avere applicazioni per identificare altre malattie che influenzano la struttura del cervello, come il morbo di Alzheimer e la sclerosi multipla, ha concluso Diaz
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