KECERDASAN BUATAN

Pengembangan kecerdasan buatan untuk deteksi dini Alzheimer

Ilustrasi seorang manula penderita Alzheimer.
Ilustrasi seorang manula penderita Alzheimer. | Billion Photos /Shutterstock

Kecerdasan buatan (artificial intelligence/AI) kini semakin ramai dipakai untuk membantu di berbagai bidang, termasuk bidang kesehatan. Kali ini para peneliti tengah mengembangkan AI yang dapat digunakan untuk mendeteksi penyakit Alzheimer lebih dini, sebelum ia terbentuk.

Penyakit Alzheimer adalah kondisi kelainan yang ditandai dengan penurunan daya ingat, penurunan kemampuan berpikir dan berbicara, serta perubahan perilaku pada penderita akibat gangguan di dalam otak yang sifatnya progresif atau perlahan-lahan. Penyakit ini juga lebih dikenal dengan penyakit pikun.

Tim peneliti dari Universitas Bari, Italia, yang dipimpin Nicola Amoroso dan Marianna La Rocca, mengembangkan algoritma pembelajaran mesin untuk memahami perubahan struktural pada otak yang disebabkan Alzheimer.

Seperti dilansir Daily Mail, Sabtu (16/9/2017), AI yang dikembangkan, bisa mendeteksi penyakit neurodegeneratif--yang menyebabkan hilangnya memori dan fungsi kognitif--10 tahun lebih cepat dibandingkan dokter yang hanya bisa memperkirakan dengan melihat gejalanya.

Menggunakan MRI, AI dapat mendeteksi tanda-tanda awal dengan akurasi 84 persen. Mereka mengidentifikasikan perubahan dalam keterhubungan antara bagian-bagian otak.

La Rocca kepada New Scientist (14/9) menyatakan bahwa saat ini analisis cairan cerebrospinal dan pencitraan otak menggunakan pelacak radioaktif, bisa menunjukkan sejauh mana plak dan kekusutan serat protein menutupi otak. Dengan demikian kemungkinan berkembangnya Alzheimer 10 tahun kemudian bisa diprediksi secara akurat.

"Namun, metoda itu sangat invasif, mahal, dan hanya tersedia pada pusat-pusat kesehatan tertentu saja," kata La Rocca.

Cara lain untuk mengetahui tanda-tanda Alzheimer adalah tes darah, yang jelas lebih murah dan sederhana.

Dua tahun lalu, sebuah tim peneliti dari NTMU dan National Taiwan University Hospital (NTUH) yang dipimpin oleh Profesor Hung Heng-e mengklaim telah mengembangkan metode untuk mendeteksi Alzheimer dengan menguji setetes darah.

Tes tersebut dikatakan hanya membutuhkan waktu lima jam untuk mendeteksi biomarker Alzheimer khusus dan jauh lebih cepat serta lebih murah dan lebih aman daripada menggunakan pemindaian dan biopsi sumsum tulang.

Pada Juli 2017, tim peneliti Universitas Washington yang dipimpin Randall Bateman juga mempresentasikan cara mendeteksi Alzheimer melalui tes darah.

Namun hasil kedua percobaan tersebut belum bisa dipasarkan.

"Belum ada tes darah (untuk mendeteksi, red.) penyakit Alzheimer. Beberapa percobaan sudah dilakukan, tetapi belum ada yang benar-benar sukses," kata Goran Simic dari Universitas Zagreb di Kroasia.

Ilustrasi perbandingan otak normal (kiri) dengan otak penderita Alzheimer.
Ilustrasi perbandingan otak normal (kiri) dengan otak penderita Alzheimer. | Designua /Shutterstock

Teknik baru yang dikembangkan La Rocca dan kawan-kawan bisa membedakan dengan akurat antara otak yang normal dan otak yang menderita MCI (mild cognitive impairement/gangguan kognitif ringan). MCI adalah awal dari berkembangnya Alzheimer pada orang tersebut dalam 10 tahun.

Penggunaan AI tersebut lebih sederhana, murah, dan non-invasif. Namun dibutuhkan penelitian lebih lanjut agar AI tersebut bisa membedakan antara orang dengan MCI pada otak tetapi bisa menua dengan normal, atau yang kemungkinan terserang demensia jenis lain.

Para peneliti itu menguji 67 pemindaian MRI, 38 di antaranya berasal dari orang-orang yang menderita Alzheimer dan 29 lainnya adalah orang-orang yang sehat untuk membedakan otak sehat dan mereka yang berisiko terkena penyakit tersebut.

Para periset kemudian membagi otak yang dipindai ke area yang lebih kecil untuk menganalisis konektivitas neuronal di antara mereka, tidak membuat asumsi tentang diagnosisnya.

Mereka menguji AI pada satu set pemindaian dari 148 subjek, 52 di antaranya sehat, 48 menderita penyakit Alzheimer dan 48 mengalami gangguan kognitif ringan (MCI) namun diketahui telah berkembang menjadi penyakit Alzheimer dalam 2,5 sampai sembilan tahun kemudian.

Kecerdasan buatan itu mampu membedakan antara otak yang sehat dan otak seseorang dengan Alzheimer dengan akurasi 86 persen.

AI juga terbukti berhasil dalam mengenali gejala-gejala tersebut: ia berhasil membedakan antara otak sehat dan orang-orang dengan MCI dengan akurasi 84 persen. Dokter tidak dapat mengidentifikasi penyakit ini sampai satu dekade melewati tahap MCI.

Menurut kesimpulan dari laporan, mereka menemukan AI paling efektif pada saat area otak yang dibandingkan berukuran sekitar 2250 sampai 3200 milimeter kubik. Konten informasi yang diberikan oleh karakter multipleks (AI) dapat mendeteksi secara efisien pola penyakit.

Selain itu, metode ini sangat sesuai untuk diterapkan pada studi longitudinal, idealnya berkaitan dengan pencitraan fungsional, untuk memperbaiki pemahaman kita tentang berbagai pola neurodegenerasi pada berbagai penyakit.

Peneliti lain telah memuji temuan tersebut, Patrick Hof di Icahn School of Medicine di Gunung Sinai di New York mengatakan bahwa ini akan sangat berguna.

Selanjutnya, tim ingin menerapkan AI terhadap penyakit neurodegeneratif lainnya, penyakit Parkinson juga.

"Ini metode yang sangat serbaguna," kata Hof.

BACA JUGA
Tanya Loper Tanya LOPER
Artikel terkait: SPONSOR