Diagnostika fibromyalgie pomocou MRI

Výťažok z odborného článku publikovaného na webe Nature - scientists reports, rok 2024

Autor:  Hongyang Jiang, Aihui Liu & Zhenhua Ying

Odkaz na článok TU. 

Diagnostika fibromyalgie pomocou MRI analýzy mozgu a strojového učenia




Fibromyalgia (FMS) je chronické ochorenie charakterizované rozsiahlou bolesťou, únavou a precitlivenosťou, no jej presná príčina zostáva nejasná. Diagnostika FMS je náročná, pretože chýbajú objektívne biomarkery. Tento výskum sa zameriava na využitie strojového učenia a analýzy MRI snímok mozgu na identifikáciu mikroštrukturálnych zmien, ktoré by mohli slúžiť ako nové diagnostické nástroje.

Výskumníci analyzovali štruktúru sivej (GM) a bielej hmoty (WM) mozgu pomocou technológie radiomiky, ktorá odhaľuje mikroštrukturálne zmeny. Použili model strojového učenia XGBoost, ktorý umožňuje personalizovanú interpretáciu dát.

• Zmeny v štruktúre mozgu sa týkajú oblastí, ako sú amygdala, hipokampus, insulárny kortex a predný cingulárny kortex. U pacientov s FMS bola zistená atrofia sivej hmoty a poškodenie mikroštruktúry bielej hmoty.

• Modely strojového učenia, ako XGBoost, preukázali vysokú presnosť pri rozlišovaní pacientov s chronickou bolesťou (vrátane FMS) od zdravých osôb. Model analyzoval textúrne vlastnosti mozgových MRI snímok, pričom identifikoval 12 kľúčových prvkov s významným vplyvom na predikcie.

• Vytvoril sa nomogram, ktorý kombinuje radiomické skóre (rad-score) s klinickými faktormi, ako je úroveň úzkosti. Tento model dokáže rozlíšiť typickú a subklinickú FMS a hodnotiť závažnosť symptómov.

Tento prístup umožňuje:

• Identifikovať objektívne diagnostické markery pre FMS.
• Zlepšiť presnosť diagnostiky, najmä pri subklinických prípadoch.
• Podporiť personalizovanú liečbu na základe závažnosti symptómov.

Záver

Výskum demonštruje potenciál MRI analýzy a strojového učenia pri diagnostike fibromyalgie. Radiomické znaky sivej a bielej hmoty poskytujú nové možnosti na odhalenie mikroštrukturálnych zmien spojených s FMS. Nomogramy kombinujúce klinické faktory a radiomické skóre by mohli zlepšiť objektivitu diagnostiky a umožniť personalizovanú liečbu.

Hoci sú potrebné ďalšie štúdie na overenie týchto výsledkov v rôznych prostrediach, táto metóda prináša nádej na presnejšiu diagnostiku a efektívnejšie manažovanie fibromyalgie v budúcnosti.