В России нашли новый подход к быстрой диагностике эпилепсии

Программу для диагностики эпилепсии, помогающую сократить на 95% рутинную работу врача, разработали специалисты БФУ им. И.Канта вместе с другими российскими учеными. По их словам, разработка не имеет прямых аналогов в мире. Результаты опубликованы в Applied Science.

Эпилепсия – опасное неврологическое заболевание, которым, по данным ВОЗ, страдают до 50 млн человек в мире. Его основные симптомы – так называемые припадки, при которых происходит патологическая синхронизация нейронов головного мозга. Как объяснили специалисты, часто припадки проходят без внешних признаков, поэтому многие люди могут не подозревать, что больны.

Для диагностики и лечения этого заболевания в клинической практике применяют электроэнцефалографию (ЭЭГ), позволяющую регистрировать электрическую активность головного мозга. Существующие методы предполагают "ручную" обработку врачом результатов ЭЭГ, которая может занимать до шести часов для одного пациента.

Ученые Балтийского федерального университета им. Канта (БФУ им. И.Канта) совместно со специалистами Национального медико-хирургического центра им. Н.И. Пирогова разработали программу, способную самостоятельно искать в массиве данных ЭЭГ признаки аномальной электроактивности, характерной для припадочного состояния. По словам создателей, предложенный алгоритм станет основой системы поддержки принятия врачебных решений (СППВР).

"СППВР проводит предварительную разметку сигналов ЭЭГ и выделяет фрагменты с подозрением на приступы эпилепсии, которые затем оцениваются врачом-эпилептологом. Система может существенно снизить объем рабочей нагрузки врача, сократив время обработки ЭЭГ до 10–20 минут", – рассказал соавтор исследования, главный научный сотрудник Балтийского центра нейротехнологий и искусственного интеллекта БФУ им. И.Канта Александр Храмов.

Новая программа, как объяснили ученые, основана на машинном обучении без "учителя" – в отличие от нейросетевых систем она самостоятельно выявляет закономерности и скрытые взаимосвязи в неразмеченных данных без опоры на заданные заранее шаблоны. Этот подход к диагностике эпилепсии, по словам авторов, применен ими впервые в мире.

"Мы не "натаскиваем" заранее алгоритм на какую-то структуру данных, а даем ему свободу в анализе. С помощью такого подхода мы выделяем в автоматическом режиме особые сигналы, отличающиеся от нормальной активности мозга, которые чаще всего соответствуют эпилептическим припадкам", – пояснил Храмов.

Такой принцип, по словам ученых, позволяет сделать процесс постановки диагноза более прозрачным и контролируемым. Кроме того, он снижает риск ошибок диагностирования, вызванных как человеческим фактором, так и некорректной работой программы, поскольку окончательное решение остается за специалистом-эпилептологом.

В дальнейшем научный коллектив намерен адаптировать предложенную программу для комбинированного применения с методом фотостимуляции мозга пациента, позволяющим существенно сократить время, необходимое для полноценного обследования с помощью ЭЭГ.

Исследования проводится в рамках стратегического проекта БФУ им. И.Канта "Когнитивное долголетие" государственной программы поддержки университетов "Приоритет-2030".

Вопросы, ответы, комментарии