Терминальную стадию заболевания печени можно диагностировать с помощью ИИ

Обработка естественного языка, технология, которая позволяет читать, расшифровывать и понимать человеческий язык, является движущей силой цифровых помощников, таких как Amazon Alexa и Siri Apple, и языкового перевода. Исследователи Медицинского центра Джона Хопкинса (Johns Hopkins Medicine), используя новые технологии (искусственный интеллект), смогли диагностировать пациентов с нарушениями функции печени, основываясь на когнитивных нарушениях речи. Исследование опубликовано в журнале npj Digital Medicine.

Исследователи также обнаружили доказательства того, что когнитивное функционирование может быть восстановлено после трансплантации печени.

Для обработки естественного языка ученые обратились к нейролингвистическому программированию (НЛП) для оценки образцов электронных сообщений от пациентов с терминальной стадией заболевания печени (ТСЗП), также известной как хроническая печеночная недостаточность.

Актуальность проблемы

Терминальная стадия связана с преходящими когнитивными нарушениями, такими как снижение концентрации внимания, потеря памяти и снижение психомоторной скорости, способность человека обнаруживать окружающий мир и реагировать на него. Эти нарушения возникают, когда отказавшая печень не может должным образом удалить токсины из крови, которые проникают через гематоэнцефалический барьер.

Приблизительно 80% пациентов с ТСЗП имеют нейрокогнитивные изменения, связанные с ухудшением качества жизни, в том числе ухудшением сна и производительностью труда. У 20% взрослых с ТСЗП может развиться наиболее тяжелая форма когнитивного нарушения — открытая печеночная энцефалопатия.

По данным Объединенной сети по обмену органами (United Network for Organ Sharing), печень является вторым по частоте пересадок органом после почки. В 2017 году около 8 100 пациентам с ESLD была трансплантирована печень, и почти 14 000 были в списке ожидания донорского органа. 

«В настоящее время у нас нет надежного метода выявления когнитивных нарушений у пациентов, которым требуется пересадка печени», — комментирует автор исследования Дуглас Могул (Douglas Mogul). «Наши результаты показывают, что НЛП может обеспечить раннюю диагностику когнитивных проблем и помочь улучшить качество жизни пациента».

Материалы и методы исследования

В исследовании приняли участие 81 пациент с ТСЗП, которым трансплантировали печень в больнице Джона Хопкинса в период с 2013-2018 года. Те, кто входит в группу ТСЗП, отправляли голосовые сообщения до и после трансплантации, результаты анализа сравнивались с пациентами из контрольной группы, которые имели заболевание печени, но им не назначалась трансплантация органа.

Голосовые записи пациентов оценивались с использованием 19 показателей НЛП характеристик языка, включая длину слова, длину предложения, типы слов (существительные, местоимения, глаголы, прилагательные и т. Д.) и отношение субъект-глагол-объект.

Результаты научного исследования

В целом, исследователи обнаружили, что НЛП обнаружил отчетливые, но тонкие различия в длине предложения, слова и других характеристиках языка до и после трансплантации, что позволяет предположить, что технология может стать ценным диагностическим инструментом.

«Для пациентов с наивысшими показателями ТСЗП мы обнаружили, что в их сообщениях было мало слов, состоящих из более чем 6 букв, и больше слов в предложении перед операцией по трансплантации», — резюмирует соавтор исследования Масуд Рухизаде (Masoud Rouhizadeh). «Как будто респонденты пытались сказать много слов, чтобы объяснить мысль».

После операции по пересадке большинство пациентов вернулись к нормальным языковым моделям — более кратким предложениям с более длинными словами, включая большее число с шестью буквами или более.

Авторы другого исследования установили, что потребление красного мяса связано с почечной недостаточностью.