Специальный алгоритм распознает болезнь Паркинсона по рисунку спирали

В Санкт-Петербургском государственном электротехническом университете «ЛЭТИ» разработали нейросеть, ее алгоритм позволяет с высокой точностью определять наличие признаков болезни Паркинсона по рисунку спирали, который должен выполнить пациент, собщили в пресс-службе «ЛЭТИ».

Сегодня подобные тесты с рисунками врачи оценивают «на глаз», а эта разработка даст объективный и быстрый инструмент для диагностики заболевания.

Болезнь Паркинсона — тяжелое нейродегенеративное заболевание, которое постепенно проявляется у человека во взрослом возрасте (30-50 лет) и поражает клетки центральной нервной системы. Среди симптомов — замедленность движений, тремор, апатия, изменение тембра голоса. Это заболевание практически невозможно диагностировать до проявления симптомов. При этом раннее выявление болезни важно, поскольку современные методы лечения направлены исключительно на замедление симптомов. Сегодня в мире живут около 10 миллионов людей, страдающих от болезни Паркинсона.

Один из самых простых тестов ее диагностики  — рисование пациентом на листе бумаги по точкам спираль. Сильные отклонения, например, вследствие тремора рук могут свидетельствовать о когнитивных нарушениях работы головного мозга. Однако по факту оценка рисунка пациента производится врачом «на глаз», исходя из его предыдущего опыта, и, поэтому актуальными становятся инструменты для получения более объективного результата.

«Мы разработали алгоритм, позволяющий по фотографии — нарисованной пациентом спирали — обнаруживать признаки, которые могут указывать на наличие когнитивных нарушений. Анализ изображения проводится с помощью нейросети. В перспективе, в случае интереса со стороны медицинских организаций, разработка может использоваться как основа для программ по поддержке в принятии решений врачей, которые занимаются диагностикой болезни Паркинсона. Кроме того, с помощью подобных систем пациенты смогут отслеживать свое состояние самостоятельно», — рассказала выпускница факультета компьютерных технологий и информатики СПбГЭТУ «ЛЭТИ» Екатерина Сырцова

Нейросеть проходила обучение на открытом датасете HandPD. Эта база данных содержит обезличенные изображения спиралей двух групп респондентов: здоровая группа — 18 человек в возрасте от 19 до 79 лет, группа пациентов с диагностированным заболеванием Паркинсона — 74 человека в возрасте от 38 до 78 лет. Участники эксперимента проходили тестирование 4 раза, набор данных содержит 368 изображений спиралей.

«Результаты тестирования обученной модели: точность — 99,3%, чувствительность — 99,2%, специфичность — 100%. Для медицинских задач чувствительность является важным параметром, то есть, вероятность определения наличия заболевания с помощью нашего алгоритма достаточно велика», — пояснила Екатерина Сырцова.

Созданный алгоритм получил свидетельство на регистрацию программ для ЭВМ.