Искусственный интеллект научился слышать шизофрению
Шизофрению трудно диагностировать. Клиника ее не всегда бывает ярко выраженной, и зачастую психиатрам приходится полагаться на интуицию и опыт. Между тем своевременное выявление этого заболевания, как, впрочем, и всех остальных — залог успешного лечения.
Большие надежды в плане диагностики медики возлагают на искусственный интеллект. О достижениях в этом направлении рассказал Knowable Magazine.
«У нас есть инструменты, чтобы делать это с небывалой прежде точностью», — уверяет психиатр и нейробиолог Томас Инзел, 13 лет возглавлявший Национальный институт психического здоровья США.
Сегодня диагностика строится на субъективных оценках. Опираясь на то, что говорит пациент и как он это делает, врачи заполняют одну из нескольких оценочных шкал, чтобы определить тяжесть симптомов и поставить диагноз. Но этот процесс трудно стандартизировать, и оценки одного и того же пациента разными специалистами могут различаться на 30–50%.
Искусственный интеллект мог бы автоматизировать этот процесс, сделав диагностику быстрее и точнее. «Впервые у нас появится способ объективно сказать: насколько бредово это звучит? Насколько разорваны ассоциации? Насколько бессвязно?» — говорит Инзел.
У людей с нарушением мышления идеи сменяют друг друга хаотично, и ИИ мог бы помочь выявить эту беспорядочную траекторию. Врачи также знают, что речь пациентов с шизофренией звучит иначе. Тон может быть более монотонным или роботоподобным, паузы — более длительными. А громкость голоса может быть лишена контрастов, которые есть у здоровых людей, говорящих то громче, то тише в зависимости от контекста и содержания беседы.
По интонациям и звучанию
Но эти различия трудно использовать для диагностики, особенно на ранних стадиях. Исследователи из Нидерландов отобрали аудиозаписи людей с диагностированной шизофренией, и с помощью программного обеспечения измерили 88 характеристик — громкость, длину пауз, произношение гласных, интонацию. Полученные данные использовали для обучения программы, которая должна была отличать людей с шизофренией от здоровых.
Результаты опубликованы в журнале Psychological Medicine. При проверке ИИ на аудиофайлах новых пациентов, которых он прежде не слышал, он отличил больных шизофренией от здоровых с точностью 86,2% и даже смог различить разные подтипы заболевания.
Этот подход не нужен для самых очевидных случаев, но ИИ мог бы помочь выявлять пациентов на ранних стадиях или с высоким риском развития шизофрении, а также предсказывать рецидивы, считает соавтор исследования Албан Воппел из Университета Макгилла, изучающий применение ИИ в психиатрии. «Есть обнадеживающие признаки того, что мы можем улавливать очень тонкие вещи — те, которые психиатрам обнаружить или предсказать гораздо труднее», — объясняет он.
По содержанию
Психиатр Санни Тан из Института медицинских исследований Файнштейна пошла другим путем. Ее команда изучала не звучание речи, а содержание. Они обучили модель присваивать каждому слову в расшифровке разговора пациента координаты в пространстве. Картируя его, программа может определить, остается ли предложение в пределах одного условного района или же уезжает из города и возвращается обратно, что указывает на дезорганизованное мышление. По словам Тан, так можно измерить, «как смысл течет в процессе разговора».
ИИ изучил расшифровки речи людей с шизофренией и без нее и сумел различить эти две группы с точностью 87%. Клиницисты, оценивавшие пациентов без помощи ИИ, показали точность лишь 68%.
До внедрения инструмента в медицинскую практику еще далеко — Тан рассчитывает провести клинические испытания не раньше 2030 года. А пока надо решить массу проблем: накопить больше данных для обучения, натренировать модель понимать, из-за чего меняется речь (возможно, человек говорит медленнее в силу возраста, нарушения мозгового кровообращения, приема лекарств — или просто не на родном языке), приспособить ее к оценке изменений в динамике. Наконец, еще один немаловажный вопрос, который всегда остро встает при использовании ИИ — этический, связанный с приватностью и безопасностью.
