Onderzoekers hebben een model voor kunstmatige intelligentie (AI) ontwikkeld dat in staat is om een meetbare biomarker van chronische stress rechtstreeks te identificeren op basis van standaard computertomografie (CT)-scans. Deze doorbraak, gepresenteerd op de bijeenkomst van de Radiological Society of North America (RSNA), biedt een nieuwe manier om de fysiologische tol van langdurige stress te beoordelen zonder aanvullende tests of blootstelling aan straling.
Зміст
De verborgen kosten van chronische stress
Chronische stress is meer dan alleen een mentale belasting. Het heeft invloed op zowel het fysieke als het mentale welzijn en draagt bij aan aandoeningen zoals angst, slaapstoornissen, spierpijn, hoge bloeddruk en een verzwakte immuniteit. Langdurige stress houdt ook verband met ernstige gezondheidsproblemen, waaronder hartziekten, depressie en obesitas. Het fysiologisch identificeren van deze stress was tot nu toe moeilijk.
Hoe de AI werkt: het meten van de bijnieren
De studie, geleid door Dr. Elena Ghotbi van de Johns Hopkins Universiteit, trainde een deep learning-instrument om de grootte van de bijnieren te meten op basis van bestaande CT-scans. Gezien het feit dat in de VS jaarlijks tientallen miljoenen CT’s van de thorax worden uitgevoerd, kan deze methode enorme hoeveelheden gegevens benutten voor grootschalige stressevaluaties. De AI berekent de Bijniervolume-index (AVI), waarbij het bijniervolume in verhouding tot de lengte wordt gemeten.
“Onze aanpak maakt gebruik van algemeen beschikbare beeldgegevens… om de stratificatie van cardiovasculaire risico’s te verbeteren en preventieve zorg te begeleiden.” – Dr. Elena Ghotbi
Beeldvorming koppelen aan stress in de echte wereld
Onderzoekers analyseerden gegevens van 2.842 deelnemers aan de Multi-Ethnic Study of Atherosclerosis, waarbij CT-scans, stressvragenlijsten, cortisolniveaus en metingen van allostatische belasting (de cumulatieve impact van chronische stress) werden geïntegreerd. De van AI afgeleide AVI correleerde met gevestigde stressindicatoren, cortisolmetingen en toekomstige cardiovasculaire gebeurtenissen. Hogere AVI-waarden gekoppeld aan een grotere blootstelling aan cortisol, hogere piekcortisolniveaus en verhoogde allostatische belasting.
Stress zichtbaar in het lichaam: een nieuwe meting
Voor het eerst kunnen onderzoekers de langetermijneffecten van stress kwantificeren met behulp van een direct beschikbare scan. In tegenstelling tot afzonderlijke cortisoltests, die alleen stress op een bepaald moment meten, dient de grootte van de bijnieren als een cumulatieve maatstaf. Uit de studie bleek dat voor elke toename van 1 cm3/m2 in AVI het risico op hartfalen en overlijden toenam.
Implicaties voor de klinische praktijk
De bevindingen tonen een duidelijk verband aan tussen chronische stress, fysiologische veranderingen en belangrijke gezondheidsresultaten. Volgens co-auteur van het onderzoek, dr. Teresa Seeman, operationaliseert dit onderzoek de cumulatieve impact van stress op de gezondheid door beeldvorming te koppelen aan biologische en psychologische metingen. De biomarker kan worden verkregen uit routinematig uitgevoerde CT-scans, waardoor het een praktisch hulpmiddel is voor de dagelijkse klinische praktijk.
Het vermogen om chronische stress te identificeren en te kwantificeren door middel van routinematige beeldvorming kan leiden tot effectievere preventieve zorgstrategieën en een beter begrip van stressgerelateerde ziekten. Dit werk markeert een belangrijke stap in de richting van het integreren van stressbeoordeling in de standaard medische diagnostiek.
