ago 12, 2019

L'IA trasformerà il trattamento delle malattie neurodegenerative?

Tempo di lettura stimato: 6-8 minuti

Come le reti neurali aiutano i neurologi nella diagnosi e nel trattamento dei disturbi neurologici

Secondo la federazione britannica Alzheimer Disease International, ogni anno, a livello mondiale, ci sono almeno dieci milioni di casi di demenza, un nuovo caso ogni cinque secondi. Lo vedo nel mio stesso ambiente: i genitori di molti dei miei amici e gli amici dei miei genitori hanno subìto un netto declino nell'abilità cognitiva e morbo di Alzheimer e di Parkinson sono la causa principale. Mi raccontano storie struggenti di come i loro genitori non li riconoscono più o di come hanno bisogno di aiuto per le più semplici attività di cura personale. Janet Barberg condivide online le sue esperienze quotidiane. Usando le sue stesse parole, "Mio marito ed io ci occupiamo di mia madre di 92 anni da oltre cinque anni. Mi ci è voluto almeno lo stesso tempo per ammettere e dire che mia madre è affetta da demenza. Ho sempre detto semplicemente che era smemorata per poi, con il passare del tempo, definirla anche confusa."

Per molto tempo il cervello è stato considerato una scatola nera misteriosa

Abbiamo fatto straordinari progressi in ambito medico negli ultimi decenni. Le malattie cardiovascolari, causa principale di mortalità, hanno visto esiti terapeutici notevolmente migliorati negli ultimi 30 anni. Grazie a strumenti diagnostici predisposti per l'IA e con nuove immunoterapie all'orizzonte, nell'imminente futuro ci aspettiamo possibilità migliori per i pazienti oncologici. Per molto tempo il cervello è stato considerato una scatola nera misteriosa. È l'unico organo senza il quale non possiamo vivere e che non può essere trapiantato. Sebbene i neuroscienziati stiano gradualmente scoprendo sempre di più sul funzionamento del cervello, la neurologia resta una delle discipline più ardue in ambito medico. Tecnologie come la RM per l'identificazione di cambiamenti anche minimi nel tessuto e nella struttura del cervello, la RMF per la misurazione dei cambiamenti nell'attività cerebrale e l'EEG per la misurazione dell'attività elettrica hanno offerto al personale sanitario nuove osservazioni approfondite su cosa succede in termini di salute cerebrale e malattia. In Philips, lavoriamo con i ricercatori per stimolare il cervello utilizzando elettrodi posizionati sul cranio, applicando l'intelligenza artificiale (IA) per personalizzare le terapie per pazienti con epilessia grave. Tali dispositivi impiantabili di stimolazione profonda del cervello possono aiutare a controllare tremori o dolore.

Philips IntelliSpace Cognition, una soluzione di valutazione cognitiva digitale

Per consentire terapie mirate per i pazienti sono necessarie diagnosi più precise. In alcuni tipi di demenza, dove tra la contrazione della malattia e i primi sintomi trascorre un lungo periodo, una diagnosi precoce può essere fondamentale per iniziare prima possibile il trattamento. In pazienti con diverse condizioni neurologiche e mentali stiamo esplorando la fusione di misurazioni fisiologiche, osservazioni contestuali e misurazioni con dispositivi indossabili, app e IA per identificare modelli e correlazioni che portino a una diagnosi precoce e affidabile. Il prossimo passo potrebbe essere l'intervento precoce o anche la prevenzione in gruppi a rischio, quando saranno scoperte le connessioni tra stile di vita e deficit cognitivo. Tali soluzioni potrebbero influire positivamente su milioni di persone.

Sebbene l'assistenza preventiva in neurologia è ancora in fase emergente, vediamo già aree in cui le tecnologie digitali possono contribuire a fare grandi passi in avanti. Un esempio è rappresentato dal modo in cui l'ultima generazione di tecnologie di RM digitale stia aiutando la ricerca nella quantificazione dell'accumulo di ferro associato a diverse malattie neurodegenerative. Stiamo inoltre impiegando l'IA per individuare segni precoci di placche nel cervello e misurare l'atrofia cerebrale (ebbene sì: il cervello si rimpicciolisce!) rispetto alla norma.

Risultati da soggettivi a quantificati

Esistono altri esempi del modo in cui le tecnologie digitali possono incidere positivamente sulla qualità delle cure fornite a persone che vivono con disturbi neurologici. A volte, caratteristiche minime nel comportamento e nell'elaborazione dei pensieri rivelano l'insorgere di tali malattie. Al giorno d'oggi, in genere i neurologi prescrivono a una persona una valutazione neuropsicologica completa, che è dispendiosa a livello sia di tempo che di costi, oppure chiedono alla persona di eseguire un'attività cognitiva, come copiare un disegno, ricordare una serie di numeri o risolvere un problema, e osservano come viene eseguita l'attività. La valutazione e la comprensione della funzione cognitiva è fondamentale per la diagnosi, ma il tentativo di valutazione dei pazienti incontra molti ostacoli. Un'altra sfida riguarda la decisione della terapia più adatta a ciascun paziente. In base al disturbo, il medico combinerà la funzione cognitiva con altre fonti di dati, come neuroimaging e altre analisi, e sceglierà il percorso terapeutico adeguato. Ciò può significare spesso indicare farmaci oppure qualche forma di riabilitazione cognitiva o terapia comportamentale. In molti casi, tuttavia, le linee guida sul trattamento sono poco chiare. Può essere inoltre estremamente difficile individuare modelli di deficit cognitivi, specialmente su periodi di tempo prolungati, e utilizzarli per valutare l'efficacia del trattamento.

Il cinquanta percento dei neurologi ritiene che il tempo di attesa medio per una valutazione cognitiva abbia un impatto negativo su diagnosi e trattamento.

Con la crescente richiesta di cure mentali, i neurologi non dispongono del tempo e delle risorse necessari a verificare adeguatamente il deficit e dare indicazioni obiettive e informate. Il cinquanta percento dei neurologi ritiene che il tempo di attesa medio per una valutazione cognitiva abbia un impatto negativo su diagnosi e trattamento*.

Nuova piattaforma a IA digitale di valutazione cognitiva

Collaborando con neuropsicologi e neurologi, Philips sta attualmente sviluppando una soluzione digitale per la valutazione cognitiva, IntelliSpace Cognition, che combina diversi test consolidati, offre punteggi automatizzati, traduce i punteggi dei test in domini cognitivi e offre interpretazioni di base. La piattaforma impiega l'intelligenza artificiale per fornire informazioni approfondite quantificate e longitudinali da valutazioni ricche di dati. Un obiettivo primario di questa soluzione è facilitare una valutazione cognitiva valida e affidabile con efficienza e scala notevolmente maggiori rispetto ai metodi convenzionali. La comparsa di piattaforme digitali che combinano le migliori valutazioni neuropsicologiche convenzionali con automazione all'avanguardia e IA ha il potenziale per trasformare significativamente le diagnosi e i piani terapeutici dei neurologi, per una migliore cura del paziente.

Il cervello è la prossima frontiera per il settore sanitario. Con la fusione di modalità mediche, informazioni approfondite provenienti da dispositivi indossabili, EMR, app e applicazione dell'IA, faremo grandi passi in avanti nei prossimi anni per comprendere e diagnosticare meglio i disturbi neurologici, nonché trovare nuove terapie che porteranno a una migliore salute mentale e speriamo consentiranno a molti di noi di vivere con dignità gli anni d'oro della nostra vita.

*Da un'indagine online di 75 neurologi statunitensi; commissionata da Philips e condotta da MarkTech Group.

*Prodotto in fase di sviluppo e non ancora disponibile sul mercato.