Американские неврологи при помощи искусственного интеллекта научились выявлять повреждения коры головного мозга, не видимые ранее на обычных снимках МРТ. Это позволит добиться прогресса в диагностировании рассеянного склероза и разработке препаратов, говорится в исследовании, опубликованном в журнале Communications Medicine.

Рассеянный склероз — распространенное заболевание центральной нервной системы, при котором иммунная система человека атакует миелин — оболочку, окружающую аксоны нервных клеток и отвечающую за скорость передачи по ним электрических импульсов. Снижение скорости нервных импульсов и гибель нервных волокон приводят к неврологическим симптомам — умственным, зрительным, иногда психиатрическим. Ученым давно известно, что основной причиной прогрессирования болезни и развития когнитивных проблем является поражение серого вещества головного мозга.

Однако в исследовании заболевания существует сложная проблема — на снимках МРТ можно разглядеть лишь повреждения в белом веществе мозга. Сложность в детектировании повреждений серого вещества представляет большую проблему: несмотря на прогресс в разработке препаратов, останавливающих развитие болезни, в основном они направлены на уменьшение повреждений белого вещества.

Несмотря на то, что роль повреждений серого вещества (коры) была понятна ученым еще с конца XIX века, их не включали в диагностические критерии до XXI века. Но даже когда их включили, ученые отмечали, что анализ этих факторов будет сильно ограничен существующими возможностями МРТ.

Ученые под руководством Роберта Зивадинова из Университета Буффало (США) разработали основанный на искусственном интеллекте подход, позволяющий путем анализа множества изображений МРТ увидеть скрытые повреждения серого вещества, не видимые на отдельных снимках. Для этого они использовали недавно разработанный специальный метод обработки изображений MMCLE (Multimodal Cortical Lesion Enhancement) и ряд других техник анализа изображений и применили его к массиву снимков МРТ, сделанных в ходе одобренного FDA клинического исследования препарата окрелизумаб, в котором приняли участие свыше 700 пациентов.

Несмотря на то что на отдельных снимках присутствовали в основном повреждения белого вещества, обученная нейросеть при анализе множества контрастных снимков позволила увидеть от 15 до 20 повреждений коры у каждого пациента, а для всей выборки участников — свыше 11 тыс. таких повреждений.

«При взгляде на оригинальные сканы обычно не видишь повреждения коры, — пояснил соавтор исследования Майкл Дуайер. — Но генеративный искусственный интеллект очень мощный, так как способен сравнивать снимки и замечать мельчайшие отличия между ними. Поскольку он видит эти мельчайшие расхождения, ИИ способен понять, где что не так и где ткань ведет себя не как здоровая. Натренированные модели могут соединять множество снимков МРТ вместе, совмещать их и синтезировать то, что мы не видим».