Escudo de la República de Colombia

Ciencia & Tecnología

Técnicas de inteligencia artificial ayudan en predicción temprana de Alzheimer

Por medio de la combinación de técnicas de aprendizaje de máquinas (inteligencia artificial) y mínimos cuadrados (análisis numérico computacional eficiente) será posible aplicar esta nueva tecnología en el área de la salud.

Medellín, 10 de abril de 2017Agencia de Noticias UN-

El Alzheimer es una enfermedad degenerativa de causa desconocida. Foto tomada de: goo.gl/05TtJL

Clasificación de los pacientes: los círculos vacíos (AD) representan a quienes padecen la enfermedad, y las cruces (CN) a quienes están sanos. Fotos: cortesía María Clara Salazar.

Metodología utilizada en el estudio.

Las imágenes de resonancia magnética analizadas correspondieron a un grupo de pacientes, durante un periodo establecido.

Los parámetros para encontrar el plano de separación son b y w.

El radiólogo es el especialista encargado de analizar las imágenes diagnósticas. Foto tomada de: goo.gl/1JQA50

La metodología, diseñada por María Clara Salazar, estudiante de la Maestría en Ingeniería – Automatización Industrial de la Facultad de Minas de la Universidad Nacional de Colombia (U.N.) Sede Medellín, podría convertirse en una herramienta adicional para médicos, pues funcionaría como una primera aproximación al diagnóstico.

Los datos utilizados para el trabajo se tomaron de imágenes de resonancia magnética obtenidas de una base de datos de la Universidad del Sur de California (Estados Unidos).

Las imágenes se procesaron mediante una herramienta computacional que redujo la cantidad de datos requerida para la investigación, dado que cada una de ellas puede tener millones de variables expresadas en intensidades de color, los cuales se pueden procesar para extraer información de las características morfológicas de cada paciente, como el volumen de la materia gris y el grosor del tejido cortical cerebral. Para este caso se obtuvieron 325 características de 1.263 resonancias magnéticas.

A partir de la información obtenida se pueden clasificar los pacientes con y sin Alzheimer, es decir que “permite observar sus cambios durante el seguimiento, mediante técnicas de procesamiento de imágenes de resonancia magnética”, explica la estudiante Salazar.

La investigadora agrega que en esta parte del estudio actúan los modelos basados en máquinas de aprendizaje, los cuales inicialmente toman un subgrupo del conjunto de observaciones de las imágenes de resonancia magnética y a partir de ellas se entrenan para predecir la presencia de la enfermedad en nuevos pacientes. Sin embargo también identifican errores de clasificación, como personas diagnosticadas con Alzheimer cuando realmente no lo sufrían.

Máquinas de soporte vectorial

El proceso diseñado es uno de los métodos más convencionales para clasificar, ya que optimiza los parámetros de un plano que separa los dos tipos de pacientes. El desempeño del clasificador se mide teniendo en cuenta tres medidas: sensibilidad, especificidad y precisión.

El método, que es una aproximación a máquinas de soporte vectorial que usa mínimos cuadrados, presenta mejoras tanto en el entrenamiento (diseño del clasificador) como en la validación, dado que requiere información asignada por el diseñador del modelo con el fin de obtener el mejor clasificador, para lo que la investigadora Salazar realizó un barrido de datos.

Lo que este paso permitió fue reducir los tiempos de simulación de 2.500 optimizaciones que tardaron 20 minutos, con respecto a las máquinas de soporte vectorial convencionales que normalmente realizan el proceso durante 24 horas, aproximadamente.

Para la validación se evidenciaron mejoras del 30 % en los periodos de clasificación.

Según la estudiante de maestría, la principal utilidad de la metodología es que permite la predicción temprana de la presencia de la enfermedad, ya que aún no existe un tratamiento para reversarla o detenerla. Además, en la parte técnica ayuda al radiólogo a hacer un análisis más rápido y confiable de la información que proveen las imágenes.

(Por: fin/KAGG/dmh/LOF
)
N.° 569

Otras noticias

En el humedal Guadualito prolifera el buchón, debido a la contaminación. Fotos: Melannie Valbuena

Medioambiente

mayo 23 de 2018

Formulan plan de acción para salvar humedales en Palmira

Los humedales Guadualito, Alisal y Guaguyá son afectados, principalmente, por...

Por medio de la impresión 3D se generarían alimentos fáciles de consumir para personas con dificultad de masticación o deglución. Fotos: Purificación García Segovia.

Ciencia & Tecnología

mayo 23 de 2018

Alimentos también se imprimirían en 3D

La micro y nanoencapsulación facilitarían la impresión de alimentos para...

Educación

mayo 23 de 2018

Comunicado 001 de Secretaría General

Consulta electrónica a la Comunidad Académica dentro del Proceso de designación...

La investigación caracterizó exclusivamente bacterias. Fotos: cortesía Diego Alejandro Grajales.

Ciencia & Tecnología

mayo 23 de 2018

Identifican bacterias potencialmente nocivas en aire de Medellín

En la atmósfera de la capital antioqueña hay presencia de bacterias del Phylum...

La altura de la presa de Hidroituango es de 225 m, mayor a la de la Torre Colpatria de Bogotá, o la del Edificio Coltejer en Medellín. Foto: cortesía.

Medioambiente

mayo 22 de 2018

“En ingeniería debemos trabajar teniendo en cuenta el peor escenario”

Así lo manifestó el profesor Oswaldo Ordóñez Carmona, de la Facultad de Minas...

La sesión del Consejo Superior Universitario se llevó a cabo en la Hemeroteca Nacional. Foto: Santiago Rodríguez – Unimedios.

Educación

mayo 22 de 2018

Consejo Superior de la U.N. aprueba dos nuevos posgrados

La creación del Doctorado en Estética y de la Maestría en Ciencias Naturales de...

Las plantas cuentan con un sistema optimizado en la U.N., que les permite defenderse de microorganismos patógenos. Foto: Ecos de Santa Elena

Ciencia & Tecnología

mayo 22 de 2018

Identifican genes del clavel resistentes a enfermedades

Mediante la comparación de plantas resistentes con aquellas susceptibles al...

El prototipo tiene un valor aproximado de dos millones de pesos.

Ciencia & Tecnología

mayo 22 de 2018

Dispositivo determinaría el éxito o el fracaso de pistas musicales

El prototipo portátil y económico ayuda al compositor, productor o a la empresa...

Es poco probable que las obras del vertedero estén finalizadas de manera satisfactoria.

Medioambiente

mayo 22 de 2018

Emergencia en Hidroituango no se solucionaría con realce del dique

Si el ingreso de agua al embalse sigue siendo abundante y los niveles...

Recolección de frutas autóctonas en la Granja Experimental El Cairo, de la U.N. Sede Orinoquia.

Desarrollo Rural

mayo 22 de 2018

Frutos de la Orinoquia tienen potencial para emprendimientos

Especies frutales autóctonas, conocidas comúnmente como cubarro, pajuia,...