Trí tuệ nhân tạo phát hiện Alzheimer trong các bản chụp cắt lớp não sớm 6 năm so với chẩn đoán

Trí tuệ nhân tạo phát hiện Alzheimer trong các bản chụp cắt lớp não sớm 6 năm so với chẩn đoán
Theo: Tấn Minh Theo Trí Thức Trẻ
Thể loại: Khoa Học Công Nghệ
Sử dụng một bản chụp cắt lớp não thông thường, các nhà nghiên cứu đã lập trình một thuật toán học máy để chẩn đoán bệnh Alzheimer giai đoạn sơ khởi 6 năm trước khi một cuộc chẩn đoán lâm sàng được thực hiện - từ đó cho bác sỹ cơ hội can thiệp sớm.

Đến nay, bệnh Alzheimer vẫn chưa có thuốc chữa trị, nhưng nhiều loại thuốc đầy hứa hẹn đã xuất hiện trong vài năm gần đây, có thể giúp đẩy lùi quá trình phát triển bệnh. Tuy nhiên, những phương thức điều trị này phải được áp dụng sớm trong quá trình tiến triển bệnh mới đạt được kết quả tốt. "Cuộc đua" này đã khiến các nhà nghiên cứu phải tìm ra những cách để chẩn đoán tình trạng bệnh sớm hơn.

"Một trong những khó khăn với bệnh Alzheimer là đến thời điểm mọi triệu chứng lâm sàng đã biểu hiện rõ ràng và chúng ta có thể đưa ra chẩn đoán chính xác, thì quá nhiều neuron đã chết, khiến tình trạng bệnh về căn bản không thể đảo ngược được" - Jae Ho Sohn, Thạc sỹ, Bác sỹ, và là một thành viên của Khoa X-quang và Y sinh tại Đại học San Francisco cho biết.

Trong một nghiên cứu gần đây, Sohn đã kết hợp hình ảnh thần kinh với thuật toán học máy để thử dự đoán liệu một bệnh nhân có thể phát triển bệnh Alzheimer ngay lần đầu họ bắt đầu gặp tình trạng suy nhược trí nhớ - thời điểm tốt nhất để can thiệp - hay không.

Các bản chụp cắt lớp phát xạ Positron (PET), vốn dùng để đo mức độ của các phân tử cụ thể, như glucose trong não, đã được nghiên cứu để sử dụng như một công cụ giúp chẩn đoán bệnh Alzheimer trước khi các triệu chứng trở nên rõ ràng. Glucose là nguồn nhiên liệu chính cho các tế bào não, và một tế bào càng hoạt động nhiều, nó càng sử dụng nhiều glucose. Khi các tế bào não bị bệnh và chết đi, chúng sử dụng ít dần và cuối cùng là không còn sử dụng glucose nữa.

Các loại bản chụp PET khác được dùng để tìm các protein cụ thể có liên quan đến Alzheimer, nhưng bản chụp PET glucose phổ biến hơn và rẻ hơn nhiều, đặc biệt là tại các cơ sở chăm sóc sử khỏe nhỏ và tại các quốc gia đang phát triển, bởi chúng còn được sử dụng để đánh giá các giai đoạn của bệnh ung thư.

Các bác sỹ X-quang đã sử dụng những bản chụp này để thử phát hiện Alzheimer bằng cách xem mức độ glucose giảm đi trong não, đặc biệt là ở thùy trước và thùy đỉnh của não. Tuy nhiên, bởi căn bệnh này là một dạng rối loại diễn tiến chậm, những thay đổi trong glucose là rất nhỏ và rất khó để phát hiện ra nếu chỉ nhìn bằng mắt thường.

Để giải quyết vấn đề này, Sohn đã ứng dụng một thuật toán học máy lên các bản chụp PET để giúp chẩn đoán giai đoạn đầu của bệnh Alzheimer chính xác hơn.

"Đây là một ứng dụng lý tưởng của học sâu (deep learning) bởi nó đặc biệt mạnh trong việc tìm những quy trình rất nhỏ nhưng phân tán. Các bác sỹ X-quang con người rất giỏi trong việc xác định các chi tiết nhỏ bằng mắt thường như một khối u não, nhưng chúng ta gặp khó khăn trong việc phát hiện những thay đổi chậm hơn, trên phạm vi rộng" - Sohn nói - "Xét khả năng của học sâu trong công việc này, đặc biệt khi so sánh với con người, có vẻ như nó được sinh ra để làm việc này".

Để huấn luyện thuật toán, Sohn đã cho nó những hình ảnh từ Alzheimer's Disease Neuroimaging Initiative (ADNI), một bộ cơ sở dữ liệu công cộng khổng lồ gồm các bản chụp PET từ các bệnh nhân đã thực sự được chẩn đoán mắc bệnh Alzheimer, suy giảm nhận thức mức độ nhẹ, hoặc không hề bị rối loạn. Cuối cùng, thuật toán bắt đầu tự học những đặc điểm nào là quan trọng để dự báo việc chẩn đoán bệnh Alzheimer và đặc điểm nào không.

Trí tuệ nhân tạo phát hiện Alzheimer trong các bản chụp cắt lớp não sớm 6 năm so với chẩn đoán - Ảnh 1.

Não của người bị Alzheimer (trái) so với não người không bị bệnh

Sau khi đã được huẩn luyện với 1.921 bản chụp, các nhà khoa học đã thử nghiệm nó trên hai bộ dữ liệu để đánh giá hiệu quả. Bộ dữ liệu đầu tiên có 188 hình ảnh lấy từ cùng cơ sở dữ liệu ADNI nói trên, nhưng chưa từng được đưa cho thuật toán trước đây. Bộ thứ hai là toàn bộ các bản chụp từ 40 bệnh nhân đã được chuyển đến Trung tâm Trí nhớ và Lão hóa UCSF với chẩn đoán có thể bị suy giảm nhận thức.

Hiệu năng thuật toán quả thật rất ấn tượng. Nó xác định chính xác 92% số bệnh nhân mắc Alzheimer trong bài thử nghiệm đầu tiên và 98% trong bài thứ hai. Chưa hết, nó thực hiện việc dự báo này trong thời gian trung bình 75,8 tháng - tức sớm hơn một chút so với thời gian 6 năm trước khi bệnh nhân nhận được chẩn đoán chính xác cuối cùng của họ.

Sohn cho biết bước tiếp theo là thử nghiệm và cân chỉnh thuật toán trên những bộ dữ liệu lớn hơn, đa dạng hơn, từ nhiều bệnh viện và quốc gia khác nhau.

"Tôi tin thuật toán này có tiềm năng lớn để sử dụng lâm sàng" - ông nói - "Tuy nhiên, trước khi chúng ta có thể làm điều đó, chúng ta cần xác nhận và cân chỉnh thuật toán cho phù hợp với lượng bệnh nhân lớn hơn và đa dạng hơn, từ nhiều lục địa khác nhau và đến từ các bối cảnh khác nhau".

Nếu thuật toán có thể vượt qua những bài thử nghiệm đó, Sohn nghĩ nó có thể được triển khai khi một nhà thần kinh học khám cho một bệnh nhân tại phòng khám, với vai trò làm một công cụ dự báo và chẩn đoán bệnh Alzheimer, giúp bệnh nhân nhận được phác đồ điều trị cần thiết sớm hơn thông thường.

Tham khảo: UCSF

Hạt giống đầu tiên nảy mầm trên Mặt trăng của Trung Quốc đã chết

tinybook tinybook 3 ngày 20 giờ
Hạt giống đầu tiên nảy mầm trên Mặt trăng của Trung Quốc đã chết
Thật đáng tiếc nhưng thử nghiệm này cũng đã kết thúc, do điều kiện khắc nghiệt trên Mặt trăng.

Bangkok sử dụng mưa nhân tạo để giải quyết ô nhiễm không khí

tinybook tinybook 3 ngày 20 giờ
Bangkok sử dụng mưa nhân tạo để giải quyết ô nhiễm không khí
Nếu bạn có ý định du lịch Thái Lan, hãy cân nhắc kỹ trước khi đặt chân tới Bangkok.

Hãy làm ra những quả cà chua cay như ớt, các nhà khoa học nói

tinybook tinybook 4 ngày 13 giờ
Hãy làm ra những quả cà chua cay như ớt, các nhà khoa học nói
Nhưng để làm gì?

Săn Deal Công Nghệ - Rinh Vàng Tài Lộc tại Lazada

tinybook tinybook 4 ngày 15 giờ
Săn Deal Công Nghệ - Rinh Vàng Tài Lộc tại Lazada
Tết Kỷ Hợi 2019 sắp đến gần cũng là tín hiệu của mùa mua sắm nhộn nhịp, đặc biệt là với các tín đồ công nghệ khi các hãng lớn và uy tín tung ra hàng loạt khuyến mãi hấp dẫn để thu hút khách hàng.

Lần đầu tiên trong lịch sử, hạt giống Trung Quốc trồng trên Mặt trăng đã nảy mầm

tinybook tinybook 4 ngày 18 giờ
Lần đầu tiên trong lịch sử, hạt giống Trung Quốc trồng trên Mặt trăng đã nảy mầm
Nếu có thể trồng lương thực trên Mặt trăng, sẽ cho phép con người xây dựng căn cứ không gian trong tương lai.

Gậy ông đập lưng ông, hệ thống reCAPTCHA của Google bị chính công cụ của Google đánh bại

tinybook tinybook 5 ngày 13 giờ
Gậy ông đập lưng ông, hệ thống reCAPTCHA của Google bị chính công cụ của Google đánh bại
Dù Google đã sửa đổi và nâng cấp các công cụ của mình, phương pháp mới của các nhà nghiên cứu vẫn đạt tỷ lệ thành công hơn 90%.

Khai trương trung tâm thương mại Gigamall – tổ hợp giải trí công nghệ hiện đại hàng đầu Việt Nam

tinybook tinybook 5 ngày 21 giờ
Khai trương trung tâm thương mại Gigamall – tổ hợp giải trí công nghệ hiện đại hàng đầu Việt Nam
Trung tâm Thương mại Gigamall, tọa lạc trên đường Phạm Văn Đồng, quận Thủ Đức, TP.HCM chính thức đi vào hoạt động từ ngày 12/1.

Được quỹ của Bill Gates tài trợ, bệ xí dùng giun để xử lý phân sẽ là tương lai vệ sinh toàn cầu

tinybook tinybook 5 ngày 21 giờ
Được quỹ của Bill Gates tài trợ, bệ xí dùng giun để xử lý phân sẽ là tương lai vệ sinh toàn cầu
Loài giun này không thể sống nếu không có phân, chúng là một công cụ hoàn hảo để lắp vào hố xí tự hoại.

Xoắn não đầu năm với 4 câu đố do nhân viên Cơ quan An ninh Quốc gia Mỹ soạn ra

tinybook tinybook 6 ngày 14 giờ
Xoắn não đầu năm với 4 câu đố do nhân viên Cơ quan An ninh Quốc gia Mỹ soạn ra
Chúc bạn thể dục não vui vẻ.

Quái thú ăn thịt người vùng Gévaudan: nỗi kinh hãi của người dân Pháp hồi thế kỷ 18

tinybook tinybook 6 ngày 14 giờ
Quái thú ăn thịt người vùng Gévaudan: nỗi kinh hãi của người dân Pháp hồi thế kỷ 18
Con quái thú hoành hành suốt 3 năm trời, hạ sát tới cả trăm người.

Đừng quên Google có dự án Soli cực kỳ tiềm năng nhé: vừa đạt thành tựu mới, sờ từ xa biết sách có bao nhiêu trang

tinybook tinybook 6 ngày 15 giờ
Đừng quên Google có dự án Soli cực kỳ tiềm năng nhé: vừa đạt thành tựu mới, sờ từ xa biết sách có bao nhiêu trang
Nhìn vào những ví dụ, ta mong chờ từng ngày đến lúc Dự án Soli thành công.

Có thể bạn không tin nhưng đây là những tác phẩm cắt giấy tỉ mỉ tới từng milimet của nghệ nhân người Nhật

tinybook tinybook 6 ngày 15 giờ
Có thể bạn không tin nhưng đây là những tác phẩm cắt giấy tỉ mỉ tới từng milimet của nghệ nhân người Nhật
Chỉ với một tờ giấy bình thường nhưng nữ nghệ nhân người Nhật này có thể xử lý tỉ mỉ đến từng milimet và thổi hồn nó trở thành những tác phẩm nghệ thuật cắt giấy xuất sắc.

Video ghi lại cảnh thỏ ăn thịt đồng loại làm bất ngờ giới khoa học

tinybook tinybook 6 ngày 21 giờ
Video ghi lại cảnh thỏ ăn thịt đồng loại làm bất ngờ giới khoa học
Đừng vội sợ hại chú thỏ cưng sống trong lồng: thỏ ăn thịt chỉ khi vào đường cùng, thức ăn cạn kiệt, chúng mới tìm tới xác thối để kiếm bữa.

Lý giải hiện tượng con người đi trên than hồng nhưng không bị bỏng

tinybook tinybook 6 ngày 22 giờ
Lý giải hiện tượng con người đi trên than hồng nhưng không bị bỏng
Chắc hẳn bạn đã từng xem những nghi lễ như đi trên lửa trên TV hoặc ngoài đời nhưng có bao giờ bạn thắc mắc, tại sao người đi trên than hồng lại không hề bị bỏng hay làm sao. Vậy nguyên lý khoa học nào giúp họ làm được điều đó?

Lấy ý tưởng từ chân máy ảnh, nhiếp ảnh gia Nhật Bản chế tạo móc treo bao súng giúp bắn nhanh như Lucky Luke

tinybook tinybook 1 tuần 19 giờ
Lấy ý tưởng từ chân máy ảnh, nhiếp ảnh gia Nhật Bản chế tạo móc treo bao súng giúp bắn nhanh như Lucky Luke
Nhờ thiết bị này, xạ thủ sẽ có thể lấy súng ra khỏi bao nhanh hết mức có thể và đôi khi chỉ một phần nghìn giây cũng đã tạo ra sự khác biệt giữa các đối thủ.

Lý do đặc biệt khiến Mỹ không dùng hệ đo lường bằng mét như các nước khác

tinybook tinybook 1 tuần 1 ngày
Lý do đặc biệt khiến Mỹ không dùng hệ đo lường bằng mét như các nước khác
Cùng vài quốc gia ít ỏi trên thế giới, hiện giờ Hoa Kỹ vẫn sử dụng các đơn vì đo lường như feet, inch, pound thay vì km, m, kg, tại sao vậy?

Không cần đến Sing hay Nhật, giờ đây Việt Nam đã có khu giải trí công nghệ tương tác cực chất

tinybook tinybook 1 tuần 1 ngày
Không cần đến Sing hay Nhật, giờ đây Việt Nam đã có khu giải trí công nghệ tương tác cực chất
Mọi thứ đều trở thành hiện thực với người dân Sài Gòn khi tổ hợp giải trí công nghệ tương tác JP World đã chính thức ra mắt tại TTTM Gigamall.

Dưa chuột thì rẻ còn dưa chuột biển thì đắt như điên, có lý do cả đấy

tinybook tinybook 1 tuần 2 ngày
Dưa chuột thì rẻ còn dưa chuột biển thì đắt như điên, có lý do cả đấy
Dưa chuột thường giỏi lắm 70.000 đồng/kg, còn dưa chuột biển (hải sâm) lên tới 70 triệu đồng/kg.

[CES 2019] Với hệ thống IBM Q System One mạnh 20 qubit, IBM là hãng đầu tiên thương mại hóa máy tính lượng tử

tinybook tinybook 1 tuần 2 ngày
[CES 2019] Với hệ thống IBM Q System One mạnh 20 qubit, IBM là hãng đầu tiên thương mại hóa máy tính lượng tử
Tương lai của con người sẽ được gắn liền với từ "lượng tử", với một trong những người tiên phong là IBM.

Internet xôn xao về người phụ nữ Hà Giang bị đỉa kí sinh trong họng suốt 3 tháng

tinybook tinybook 3 ngày 20 giờ
Internet xôn xao về người phụ nữ Hà Giang bị đỉa kí sinh trong họng suốt 3 tháng
Các bác sĩ đã loại bỏ con đỉa kí sinh 3 tháng trong họng của người phụ nữ 63 tuổi ở tỉnh Hà Giang.

Đừng xem trang Instagram mê hoặc thị giác này kẻo lại thích thú quá quên hết thời gian!

tinybook tinybook 3 ngày 22 giờ
Đừng xem trang Instagram mê hoặc thị giác này kẻo lại thích thú quá quên hết thời gian!
Không thiếu những video gây lú trên Internet, nhưng để tập trung được nhiều thứ thú vị như trang Instagram này thì hơi hiếm.

Nhân viên Apple Store nhận được gói hàng tưởng là iPhone, nhưng hóa ra lại là nửa cân ma túy đá

tinybook tinybook 4 ngày 11 phút
Nhân viên Apple Store nhận được gói hàng tưởng là iPhone, nhưng hóa ra lại là nửa cân ma túy đá
Một tai nạn hy hữu đã xảy ra.

Netflix tăng giá tất cả các gói thuê bao

tinybook tinybook 4 ngày 12 giờ
Netflix tăng giá tất cả các gói thuê bao
Các gói cước mới có giá 9 USD, 13 USD và 16 USD.

TikTok đe dọa WeChat bằng ứng dụng nhắn tin mới

tinybook tinybook 4 ngày 19 giờ
TikTok đe dọa WeChat bằng ứng dụng nhắn tin mới
TikTok có hơn 500 triệu người dùng hàng tháng, trong khi WeChat đang có 1,1 tỷ người dùng.

Ứng dụng YouTube di động có thêm tính năng vuốt để chuyển video

tinybook tinybook 4 ngày 19 giờ
Ứng dụng YouTube di động có thêm tính năng vuốt để chuyển video
Tính năng mới hứa hẹn sẽ làm thay đổi hoàn toàn cách bạn xem video trên ứng dụng YouTube.

Từ chuyện "Hộp Cao sao vàng 2.000 đồng bán trên Amazon 7 USD, chiếc nón lá rao bán giá gấp 10 lần", DN Việt sẽ hưởng lợi lớn khi Amazon chính thức vào Việt Nam?

tinybook tinybook 4 ngày 22 giờ
Từ chuyện "Hộp Cao sao vàng 2.000 đồng bán trên Amazon 7 USD, chiếc nón lá rao bán giá gấp 10 lần", DN Việt sẽ hưởng lợi lớn khi Amazon chính thức vào Việt Nam?
Từ chuyện "Hộp Cao sao vàng 2.000 đồng bán trên Amazon 7 USD, chiếc nón lá rao bán giá gấp 10 lần", DN Việt sẽ hưởng lợi lớn khi Amazon chính thức vào Việt Nam?

Phát hiện phần mềm mã độc “có tâm”, chỉ tấn công người giàu

tinybook tinybook 5 ngày 1 giờ
Phát hiện phần mềm mã độc “có tâm”, chỉ tấn công người giàu
Phần mềm mã độc này không sử dụng phương pháp thông thường, thay vào đó là chọn lọc và tối đa hóa thiệt hại.

Ghen tức trước cơn sốt 5G, ngành công nghiệp cáp nhanh tay đăng ký thương hiệu...10G cho to

tinybook tinybook 5 ngày 12 giờ
Ghen tức trước cơn sốt 5G, ngành công nghiệp cáp nhanh tay đăng ký thương hiệu...10G cho to
Tuy nhiên, 10G ở đây lại không phải là "thế hệ 10" đâu.

Trung Quốc có thể copy tất cả mọi thứ, nhưng sao họ vẫn chưa copy và đánh bại được Tesla?

tinybook tinybook 5 ngày 14 giờ
Trung Quốc có thể copy tất cả mọi thứ, nhưng sao họ vẫn chưa copy và đánh bại được Tesla?
Họ có công nghệ, có nhân lực, thậm chí có cả bằng sáng chế của Tesla luôn. Điều gì đã ngăn họ lại?

Trợ lý ảo Alexa của Amazon "ngắt lời" con người trên sân khấu CES 2019, phải chăng AI đã có suy nghĩ riêng?

tinybook tinybook 5 ngày 22 giờ
Trợ lý ảo Alexa của Amazon "ngắt lời" con người trên sân khấu CES 2019, phải chăng AI đã có suy nghĩ riêng?
Nghe có vẻ hơi sợ nhưng quả thực sợ thật bởi đây là khoảnh khắc hiếm thấy và không phải trợ lý ảo nào giống như Alexa cũng có thể tham gia trò chuyện, thậm chí ngắt lời của con người.
tinybook Công Nghệ Thông Tin








Chat