Российские и бельгийские учёные разработали инновационный метод диагностики воспалительных заболеваний с работой нового научного искусственного интеллекта МЛДА (расшифровка аббревиатуры: многомерный линейный дискриминантный анализ). Это открытие не имеет аналогов в мире.
Новый метод позволяет выявлять риски осложнений у пациентов еще до появления явных симптомов. МЛДА помог врачам точно расшифровывать результаты анализов, что значительно повышает эффективность лечения. Система может быть полезна для 2 млн человек в России и Бельгии, страдающих от воспалительных заболеваний легких и аутоиммунных патологий.
Метод прогнозирует динамику терапии и оценивает риски осложнений, учитывая индивидуальные особенности иммунной системы пациента. Это позволяет врачам подбирать персонализированные схемы лечения, корректируя терапию на ранних стадиях болезни. Ранее такие прогнозы были недоступны. Сейчас система используется для диагностики болезней легких, но в будущем ее планируют адаптировать и для других заболеваний.
Результаты исследования опубликованы на сайте The International Journal of Molecular Sciences.
До сих пор диагностика воспалительных заболеваний основывалась на симптомах, биохимических тестах и рентгенографии. Эти методы не позволяют заранее оценить риски осложнений. Идентичные клинические показатели не исключают развития непредвиденных осложнений, включая летальные исходы. Выявление таких пациентов было сложной задачей.
Разработанный ИИ использует уникальные молекулы-индикаторы и нейросеть для анализа данных реальных пациентов. Это первая в мире технология, детально изучающая состояние иммунных клеток (макрофагов) при воспалениях. Нейросеть помогает врачам точно интерпретировать результаты анализов.
Учёные создали систему диагностики состояния ключевых клеток иммунной системы. Для этого разработаны молекулы-маркеры, которые находят нужные иммунные клетки и помогают распознать болезнь. Эти молекулы формируют массив данных, который интерпретирует нейросеть.
Метод позволил выявить уникальный «цифровой отпечаток» болезни для каждого пациента. Новая технология дает врачам возможность заранее оценить, как организм отреагирует на терапию, и подобрать персонализированное лечение.
Эксперименты проводились на пробах пациентов с заболеваниями легких, включая пневмонию, бронхит и астму. Нейросеть обучалась на данных более 100 клинических случаев. Алгоритм анализировал комбинации индексов взаимодействий молекул с иммунными клетками и информацию из медицинских карт, четко различая типы воспалений и индивидуальные состояния иммунитета. Точность определения диагнозов составила более 85%.
«Мы разработали метод диагностики состояния клеток, играющих ключевую роль в иммунной системе. Наши исследования показали, что даже полезные биодобавки могут оказывать непредсказуемое действие при воспалительных заболеваниях.
Наше изобретение может значительно повысить эффективность лечения для двух миллионов человек в России, особенно для пациентов с заболеваниями легких и аутоиммунными патологиями. Это стало возможным благодаря сотрудничеству ученых из Центрального университета, МГУ и Левенского университета Бельгии».- резюмировала Елена Кудряшова, доктор химических наук, профессор Центрального университета.