Исследователи, анализирующие данные МРТ -исследований почти 8000 детей, определили биомаркеры синдрома дефицита внимания/гиперактивности ( СДВГ ) и возможную роль машинного обучения нейровизуализации в диагностике, планировании лечения и наблюдении за этим расстройством. . Результаты нового исследования будут представлены на следующей неделе на ежегодном собрании Радиологического общества Северной Америки ( RSNA ). По данным Центров по контролю и профилактике заболеваний, СДВГ является одним из наиболее распространенных нарушений развития нервной системы в детском возрасте, поражающих примерно 6 миллионов американских детей в возрасте от 3 до 17 лет.
У детей с расстройством могут быть проблемы с концентрацией внимания и контролем импульсивного поведения, или они могут быть чрезмерно активными. Диагноз основывается на контрольном списке, заполненном лицом, осуществляющим уход за ребенком, для оценки наличия симптомов СДВГ.
«Необходима более объективная методология для более эффективной и надежной диагностики», — сказал соавтор исследования Хуанг Линь , аспирант Йельской школы медицины в Нью-Хейвене, штат Коннектикут. «Симптомы СДВГ часто не диагностируются или диагностируются неправильно, потому что оценка субъективна».
Исследователи использовали данные МРТ из исследования когнитивного развития мозга подростков (ABCD), крупнейшего долгосрочного исследования развития мозга и здоровья детей в Соединенных Штатах. В исследовании ABCD приняли участие 11 878 детей в возрасте 9-10 лет из 21 центра по всей стране, чтобы представить социально-демографическое разнообразие в США.
«Демография нашей группы отражает население США, что делает наши результаты клинически применимыми к населению в целом», — сказал Лин.
После исключения в исследовательскую группу Лина вошли 7805 пациентов, в том числе 1798 с диагнозом СДВГ, всем из которых была проведена структурная МРТ, диффузионно-тензорная визуализация и функциональная МРТ в состоянии покоя. Исследователи провели статистический анализ данных визуализации, чтобы определить связь СДВГ с показателями нейровизуализации, включая объем мозга, площадь поверхности, целостность белого вещества и функциональную связность.
«Мы обнаружили изменения почти во всех исследованных нами областях мозга», — сказал Лин. «Распространение по всему мозгу было удивительным, поскольку многие предыдущие исследования выявили изменения в отдельных областях мозга».
У пациентов с СДВГ исследователи наблюдали аномальную связь в сетях мозга, участвующих в обработке памяти и слуховой обработки, истончение коры головного мозга и значительные микроструктурные изменения белого вещества, особенно в лобной доле мозга.
«Лобная доля — это область мозга, участвующая в управлении импульсивностью и вниманием или его отсутствием — двумя ведущими симптомами СДВГ», — сказал Лин.
Лин сказал, что данные МРТ достаточно значительны, чтобы их можно было использовать в качестве входных данных для моделей машинного обучения для прогнозирования диагноза СДВГ. Машинное обучение, тип искусственного интеллекта, позволяет анализировать большие объемы данных МРТ.
«Наше исследование подчеркивает, что СДВГ — это неврологическое расстройство с нейроструктурными и функциональными проявлениями в головном мозге, а не просто синдром внешнего поведения», — сказала она.
Лин сказал, что данные исследования на уровне популяции подтверждают, что биомаркеры МРТ дают достоверную картину мозга.
«В тех случаях, когда клинический диагноз вызывает сомнения, объективное МРТ головного мозга может помочь четко идентифицировать пораженных детей», — сказал Лин. «Объективные биомаркеры МРТ можно использовать для принятия решений при диагностике СДВГ, планировании лечения и мониторинге лечения».
Старший автор Сэм Пайабваш, доктор медицинских наук , нейрорадиолог и доцент радиологии в Йельской школе медицины, отметил, что в недавних исследованиях сообщалось о микроструктурных изменениях в ответ на терапию у детей с СДВГ.
«Наше исследование предоставляет новые и мультимодальные биомаркеры нейровизуализации в качестве потенциальных терапевтических целей у этих детей», — сказал он.