Naukowcy opracowali model sztucznej inteligencji (AI) umożliwiający identyfikację mierzalnego biomarkera przewlekłego stresu bezpośrednio na podstawie standardowych skanów tomografii komputerowej (CT). To przełomowe odkrycie, zaprezentowane na spotkaniu Radiological Society of North America (RSNA), oferuje nowy sposób oceny fizjologicznych skutków długotrwałego stresu bez dodatkowych badań i narażenia na promieniowanie.
Зміст
Ukryty koszt chronicznego stresu
Chroniczny stres to nie tylko obciążenie psychiczne. Wpływa zarówno na samopoczucie fizyczne, jak i psychiczne, przyczyniając się do stanów takich jak stany lękowe, zaburzenia snu, bóle mięśni, nadciśnienie i osłabienie odporności. Długotrwały stres wiąże się również z poważnymi problemami zdrowotnymi, w tym chorobami serca, depresją i otyłością. Zidentyfikowanie tego stresu pod względem fizjologicznym było dotychczas trudne.
Jak działa sztuczna inteligencja: pomiar nadnerczy
W badaniu prowadzonym przez dr Elenę Ghotbi z Johns Hopkins University wytrenowano narzędzie głębokiego uczenia się do pomiaru wielkości nadnerczy na podstawie istniejących tomografii komputerowej. Biorąc pod uwagę, że w Stanach Zjednoczonych rocznie wykonuje się dziesiątki milionów tomografii komputerowej klatki piersiowej, metoda ta pozwala na wykorzystanie ogromnych ilości danych do przeprowadzenia oceny stresu na dużą skalę. Sztuczna inteligencja oblicza wskaźnik objętości nadnerczy (AVI), zasadniczo mierząc objętość nadnerczy w stosunku do wzrostu.
„Nasze podejście wykorzystuje powszechnie dostępne dane obrazowe… w celu poprawy stratyfikacji ryzyka sercowo-naczyniowego i ukierunkowania opieki profilaktycznej.” – Doktor Elena Gotbi
Połączenie wizualizacji ze stresem rzeczywistym
Naukowcy przeanalizowali dane od 2842 uczestników badania Multi-Ethnic Atherosclerosis Study, łącząc tomografię komputerową, kwestionariusze dotyczące stresu, poziom kortyzolu i pomiary obciążenia allostatycznego (skumulowany wpływ przewlekłego stresu). AVI wygenerowane przez sztuczną inteligencję korelowało z ustalonymi wynikami stresu, wynikami kortyzolu i przyszłymi zdarzeniami sercowo-naczyniowymi. Wyższe wartości AVI były związane ze zwiększoną ekspozycją na kortyzol, wyższymi szczytowymi poziomami kortyzolu i zwiększonym obciążeniem allostatycznym.
Stres widoczny w ciele: nowy wymiar
Po raz pierwszy naukowcy mogą określić ilościowo długoterminowe skutki stresu za pomocą łatwo dostępnego skanu. W przeciwieństwie do jednorazowych testów kortyzolu, które mierzą stres tylko w jednym momencie, wielkość nadnerczy służy jako skumulowany wskaźnik. Badanie wykazało, że każdy wzrost AVI o 1 cm3/m2 zwiększał ryzyko niewydolności serca i śmierci.
Implikacje dla praktyki klinicznej
Wyniki wskazują na wyraźny związek pomiędzy chronicznym stresem, zmianami fizjologicznymi i poważnymi konsekwencjami zdrowotnymi. Według współautorki badania, dr Teresy Seaman, praca ta operacjonalizuje skumulowany wpływ stresu na zdrowie, łącząc obrazy ze wskaźnikami biologicznymi i psychologicznymi. Biomarker można uzyskać z rutynowo wykonywanych tomografii komputerowej, co czyni go praktycznym narzędziem w rutynowej praktyce klinicznej.
Zdolność do identyfikowania i określania ilościowego przewlekłego stresu za pomocą rutynowych badań obrazowych może prowadzić do skuteczniejszych strategii zapobiegawczych i lepszego zrozumienia chorób związanych ze stresem. Praca ta stanowi znaczący krok w kierunku włączenia oceny stresu do rutynowej diagnostyki medycznej.
