Μια νέα ερευνητική μελέτη πολλαπλών ιδρυμάτων δείχνει πώς η μηχανική μάθηση τεχνητής νοημοσύνης (AI) σε συνδυασμό με ηλεκτρονικά αρχεία υγείας (EHR) μπορεί να προβλέψει τα αποτελέσματα της αντικαταθλιπτικής θεραπείας.
“Οι έρευνες αυτές έχουν τη δυνατότητα να οδηγήσουν στην ανάπτυξη ενός κλινικού εργαλείου λήψης αποφάσεων για την εξατομικευμένη διαχείριση της κατάθλιψης”, έγραψαν ερευνητές που συνδέονται με το Weill Cornell Medicine, το Πανεπιστήμιο Temple, το Πανεπιστήμιο της Ουάσινγκτον, την Κλινική Mayo, το Πανεπιστήμιο Northwestern και το Πανεπιστήμιο της Φλόριντα και διεξήγαγαν τη μελέτη, η οποία χρηματοδοτήθηκε εν μέρει από τα Εθνικά Ινστιτούτα Υγείας των ΗΠΑ.
Advertisment
Σύμφωνα με τον Παγκόσμιο Οργανισμό Υγείας, περίπου 280 εκατομμύρια άνθρωποι παγκοσμίως, ή το 3,8% του παγκόσμιου πληθυσμού, πάσχουν από κατάθλιψη. Ευτυχώς, υπάρχουν αποτελεσματικές θεραπείες για την κατάθλιψη.
Τα συμπτώματα της κατάθλιψης μπορεί να περιλαμβάνουν επίμονα συναισθήματα θλίψης, απώλεια ενδιαφέροντος ή ευχαρίστησης για πράγματα και δραστηριότητες που κάποτε απολάμβαναν, συναισθήματα ενοχής ή αναξιότητας, σκέψεις αυτοκτονίας ή θανάτου, επιβραδυνόμενες κινήσεις ή ομιλία, δυσκολία στη σκέψη ή στη λήψη αποφάσεων, προκλήσεις συγκέντρωσης, αλλαγές στην όρεξη, υπερβολικά πολύ ή πολύ λίγο ύπνο, απώλεια ενέργειας ή αυξημένη κόπωση και απώλεια ενεργητικότητας σύμφωνα με την Αμερικανική Ψυχιατρική Εταιρεία.
“Ενώ τα αντικαταθλιπτικά συνταγογραφούνται συνήθως σε ασθενείς που πάσχουν από κατάθλιψη, λόγω της πολύπλοκης αιτιολογίας και της ετερογενούς συμπτωματολογίας της κατάθλιψης, προηγούμενες μελέτες δείχνουν ότι η αποτελεσματικότητα της αντικαταθλιπτικής θεραπείας είναι συνήθως χαμηλή, με μόλις το 11-30% των καταθλιπτικών ασθενών να επιτυγχάνουν ύφεση μετά την αρχική θεραπεία”, έγραψαν οι επιστήμονες.
Advertisment
Τα αντικαταθλιπτικά που χρησιμοποιούνται για τη θεραπεία της κατάθλιψης περιλαμβάνουν τους εκλεκτικούς αναστολείς επαναπρόσληψης σεροτονίνης (SSRI), τους αναστολείς επαναπρόσληψης σεροτονίνης και νορεπινεφρίνης (SNRI), τους αναστολείς μονοαμινοξειδάσης (MAOIs), Νευροδραστικό στεροειδές θετικός διαμορφωτής του υποδοχέα του γάμμα-αμινοβουτυρικού οξέος (GABA)-A, τρικυκλικά και τετρακυκλικά αντικαταθλιπτικά, άτυπα αντικαταθλιπτικά και ανταγωνιστής του Ν-μεθυλικού D-ασπαρτικού (NMDA), σύμφωνα με την U. FDA (Οργανισμός Τροφίμων και Φαρμάκων των ΗΠΑ).
Οι ερευνητές χρησιμοποίησαν μια ποικιλία αλγορίθμων μηχανικής μάθησης AI (ML), όπως το δένδρο απόφασης με ενίσχυση κλίσης (GBDT), το Naïve Bayes (NB), το τυχαίο δάσος (RF) και την κανονικοποιημένη λογιστική παλινδρόμηση L2 norm (LR) για να προβλέψουν τα αποτελέσματα της θεραπείας με αντικαταθλιπτικά. Η μελέτη χρησιμοποίησε τη βιβλιοθήκη λογισμικού XGBoost για τον αλγόριθμο gradient boosting decision tree και τη βιβλιοθήκη λογισμικού scikit-learn, μια βιβλιοθήκη μηχανικής μάθησης για Python, για τους άλλους αλγορίθμους. Ο αλγόριθμος gradient boosting decision tree είχε την καλύτερη απόδοση στην πρόβλεψη των αποτελεσμάτων της αντικαταθλιπτικής θεραπείας.
Η μελέτη χρησιμοποίησε πλήρως απενοχοποιημένα δεδομένα από περισσότερους από 800 ενήλικες που έλαβαν τουλάχιστον μία συνταγή αντικαταθλιπτικού από ένα εξωτερικό ιατρείο συμπεριφορικής υγείας σε ένα ακαδημαϊκό ιατρικό κέντρο της Νέας Υόρκης. Για να εκπαιδεύσουν τα μοντέλα τεχνητής νοημοσύνης, οι επιστήμονες χρησιμοποίησαν μια ποικιλία δεδομένων από ηλεκτρονικά αρχεία υγείας, όπως συνταγογραφούμενα φάρμακα, διαδικασίες, δημογραφικές πληροφορίες, βασική σοβαρότητα κατάθλιψης και συννοσηρότητες.
Οι συννοσηρότητες είναι η παρουσία περισσότερων από μία ασθενειών ή διαταραχών που μπορεί να επηρεάζουν τη σωματική ή ψυχική υγεία και συμβαίνουν ταυτόχρονα σε ένα άτομο. Έως και το 90 τοις εκατό των ασθενών με αγχώδεις διαταραχές έχουν συνυπάρχουσα κατάθλιψη, σύμφωνα με έρευνα του Jack M. Gorman M.D. που δημοσιεύθηκε στο Depression and Anxiety.
Οι ασθενείς με χρόνιες ιατρικές παθήσεις, όπως ο καρκίνος, οι νευρολογικές, μεταβολικές και καρδιαγγειακές διαταραχές, συχνά έχουν επίσης κατάθλιψη ως συννοσηρότητα. Έως και το 25% των ασθενών με καρκίνο έχουν κατάθλιψη ως συννοσηρότητα, σύμφωνα με το Εθνικό Ινστιτούτο Καρκίνου. Τα στατιστικά στοιχεία είναι υψηλότερα για τους ασθενείς με καρδιακή ανεπάρκεια, από τους οποίους έως και το 30 τοις εκατό πάσχουν επίσης από κατάθλιψη, σύμφωνα με την έκθεση “Depression and heart failure: the lonely comorbidity” που δημοσιεύθηκε στην Ευρωπαϊκή Εταιρεία Καρδιολογίας.
Οι ερευνητές απέδειξαν ότι οι αλγόριθμοι μηχανικής μάθησης που χρησιμοποίησαν προέβλεπαν τα αποτελέσματα της αντικαταθλιπτικής θεραπείας χρησιμοποιώντας το ιατρικό ιστορικό του ασθενούς, γεγονός που μπορεί να βοηθήσει τους κλινικούς γιατρούς στο μέλλον.
“Πέρα από την ενημέρωση για στοχευμένες θεραπείες, αυτά τα μοντέλα πρόβλεψης μπορούν ενδεχομένως να συμβάλουν στο σχεδιασμό μιας νέας γενιάς κλινικών δοκιμών που συνδέονται με το EHR”, πρότειναν οι ερευνητές. “Για παράδειγμα, οι κλινικοί γιατροί μπορούν να διαστρωματώσουν τους ασθενείς σε ομάδες “υψηλού” και “χαμηλού κινδύνου” με βάση τα αποτελέσματα πρόβλεψης (“επιδείνωση” ή “ανάκαμψη”) και να δώσουν μεγαλύτερη προσοχή στις θεραπείες και την πρόγνωση της ομάδας “υψηλού κινδύνου””.
Επιπλέον, οι ερευνητές πιστεύουν ότι τα αποτελέσματα πρόβλεψης των αλγορίθμων τεχνητής νοημοσύνης τους μπορεί να είναι χρήσιμα για την ανάπτυξη πιο στοχευμένων ψυχιατρικών θεραπευτικών σχεδίων.
“Το εργαλείο πρόβλεψής μας υπόσχεται να επιταχύνει την εξατομικευμένη ιατρική διαχείριση σε ασθενείς με ψυχιατρικές ασθένειες”, κατέληξαν οι ερευνητές.
Cami Rosso – www.psychologytoday.com
