Un test făcut în timpul somnului poate dezvălui cu ani înainte riscul de boli grave și deces. Ce a descoperit inteligența artificială

Un model de inteligență artificială, dezvoltat de o echipă de cercetători din Statele Unite ale Americii, poate identifica, din datele colectate în timpul somnului, semnale care indică riscul de apariție a bolilor cardiovasculare și neurologice sau chiar riscul de deces prematur. 

Potrivit studiului, publicat recent în revista Nature Communications, testele de somn conțin mult mai multe informații despre starea de sănătate a pacienților decât folosesc medicii în practica de zi cu zi. 

Este vorba despre polisomnografie, o investigație complexă a somnului, folosită frecvent pentru evaluarea apneei, care ar putea oferi informații semnificativ mai ample despre starea de sănătate decât se considera anterior. Cercetătorii au constatat că datele colectate într-o singură noapte, analizate inclusiv cu ajutorul inteligenței artificiale, pot evidenția indicii privind riscul de apariție a unor boli grave în următorii ani. 

Din acest motiv, ele ar putea fi valorificate pentru a permite inițierea unor tratamente personalizate, din timp, în cazul persoanelor aflate la risc. Modelul IA a fost dezvoltat de o echipă multidisciplinară, formată din specialiști în medicina somnului, inteligență artificială, știința datelor și neuroștiințe, reuniți în programul Discovery Accelerator, un parteneriat dezvoltat de Clinica Cleveland din SUA și IBM, ce vizează accelerarea ritmului descoperirilor în domeniul științelor vieții prin intermediul inteligenței artificiale. 

IA identifică riscuri pe care indicatorii clasici le ratează

Concret, în cadrul proiectului, oamenii de știință au analizat informațiile provenite din studiile de somn și au împărțit pacienții în cinci categorii de risc. Această diferențiere nu a fost evidențiată de principalul indicator utilizat în practica medicală, respectiv indicele de apnee-hipopnee, care măsoară numărul episoadelor de oprire sau reducere semnificativă a respirației pe ora de somn. 

Potrivit cercetării, pacienții din grupa cu cel mai nefavorabil profil aveau o probabilitate de deces de peste două ori mai mare în următorii cinci ani decât cei din grupa cu cel mai scăzut risc și erau, de asemenea, mai predispuși la afecțiuni cardiovasculare și neurologice.

Modelul a identificat riscurile atât la bărbați, cât și la femei, spre deosebire de indicele apnee-hipopnee, despre care cercetătorii arată că a avut, istoric, o valoare predictivă mai bună în cazul bărbaților. Rezultatele au fost validate ulterior într-o cohortă independentă, populațională, cu peste 6.000 de participanți din Sleep Heart Health Study.

„Timp de decenii, am redus studiul somnului nocturn la câteva măsuri. Inteligența artificială ne oferă oportunitatea de a depăși aceste sinteze și de a învăța din întreaga complexitate a fiziologiei somnului”, a declarat dr. Reena Mehra, profesor de medicină la University of Washington și autor clinic senior al studiului. 

Milioane de teste de somn ar putea oferi informații medicale suplimentare 

În fiecare an, în Statele Unite ale Americii sunt efectuate între unu și patru milioane de polisomnografii cu ajutorul cărora se evaluează apneea în somn. Chiar dacă aceste investigații colectează numeroase informații despre creierul, plămânii, mușchii și inima pacienților, clinicienii s-au concentrat, în mod tradițional, doar asupra unei mici părți din datele disponibile, utilizate în special pentru evaluarea severității apneei în somn. 

Noua tehnologie are capacitatea de a extrage biomarkeri relevanți din datele fiziologice colectate în timpul somnului și poate identifica grupuri de pacienți asociate cu un risc crescut de boli cardiovasculare, neurologice sau deces. În perspectivă, o astfel de stratificare ar putea permite monitorizarea mai atentă și intervenții mai timpurii în cazul persoanelor identificate ca având un risc crescut.

„Inteligența artificială ne pune la dispoziție o cantitate mai mare de informații din datele fiziologice obținute în urma unei polisomnografii, evidențiind grupurile de pacienți cu risc de a dezvolta diferite probleme de sănătate pe termen lung. Aceste rezultate demonstrează că testele medicale de rutină pot conține substanțial mai multă informație decât se folosește în practica de zi cu zi”, punctează și Jeffrey Rogers, profesor de neurochirurgie la Yale School of Medicine. 

Un pas major spre medicina personalizată 

Importanța unor astfel de cercetări este cu atât mai mare cu cât, potrivit datelor citate de Cleveland Clinic, aproape 70 de milioane de americani trăiesc cu tulburări cronice ale somnului și ale stării de veghe. Această descoperire oferă o abordare mai personalizată a medicinei somnului, prin extinderea potențială a valorii testelor de rutină în domeniul somnului și prin consolidarea rolului-cheie pe care îl joacă somnul în bolile cronice. 

„Somnul este recunoscut tot mai mult ca o componentă esențială a sănătății, însă informațiile fiziologice colectate în timpul acestuia rămân, în mare parte, nevalorificate”, a declarat Erhan Bilal, autorul principal al studiului. 

„Deoarece toată lumea doarme, studiile asupra somnului oferă o perspectivă remarcabilă asupra sănătății umane, depășind cu mult sfera diagnosticării tulburărilor de somn. Lucrarea noastră demonstrează modul în care modelele fundamentale pot începe să valorifice bogăția acestor semnale complexe. Iar acesta este doar începutul”, a conchis Erhan Bilal.