Использование инструментов искусственного интеллекта для повышения эффективности профилактики психического здоровья населения

Введение/цель. Одним из перспективных направлений персонализации медицинской помощи является использование инструментов искусственного интеллекта для оптимизации диагностики и лечения. Однако анализ литературы показывает, что эффективность различных инструментов предиктивного анализа неоднозначна. Одним из инструментов прогноза является нейросетевой анализ. Данный инструмент показал свою эффективность в задачах по классификации, в том числе постановки диагноза. Соответственно целью нашего исследования явилась оценка эффективности нейронных сетей для прогноза психического неблагополучия у населения.

Материалы и методы. Было проведено поперечное обсервационное многоцентровое исследование на базе шести медицинских организаций. На базе каждого центра была проведена оценка 100 человек (50 мужчин и 50 женщин), участвующих в первом этапе очередной диспансеризации в 2019 году. Для оценки психического здоровья использовалась русскоязычная версия госпитальной шкалы тревоги и депрессии (The Hospital Anxiety and Depression scale, HADS). Она является одним из методов ранней оценки распространённости тревожных и депрессивных расстройств среди пациентов, эффективна преимущественно для скрининга и может быть использована специалистами первичного звена любого профиля [1]. Нейросетевое моделирование проводили в пакете Statistica 12.0. Cтроили различные нейросетевые модели, варьировали как количество нейронов в скрытом слое, так и количество слоёв. Выборку делили на 2 части: 80% использовали для обучения, а 20% — для оценки качества получаемых моделей [2].

Результаты. Результаты исследования показали, что различные модели показывают различную степень качества и доля корректно спрогнозированных случаев тестовой выборки варьировалась от 60% до 80%. Качество прогноза превышало аналогичные показатели построенных предиктивных регрессионных моделей. Однако в отличие от регрессионных моделей, в которых коэффициенты показывают степень влияния каждого фактора, для нейронных сетей оценить степень вклада каждого фактора достаточно сложно, что определяет сложность интерпретации моделей.

Заключение/выводы. Полученные данные свидетельствуют о перспективности использования нейронных сетей в задачах диагностики психического здоровья. Получаемые модели могут быть использованы для раннего скрининга психического неблагополучия. Качество нейросетевых моделей зависит от объёма выборки для обучения и правильно подобранной структуры сети. Таким образом, исследования по использованию нейронных сетей для профилактики психических расстройств является перспективным направлением современной предиктивной медицины.

  1. Zigmond A.S., Snaith R.P. The hospital anxiety and depression scale // Acta Psychiatr  Scand.  1983. Vol. 67, N 6. P 361-370.
  2. Хафизьянова Р.Х., И.М. Бурыкин, Г.Н. Алеева. Математическая статистика в экспериментальной и клинической фармакологии. Казань: Медицина, 2006, 374 с.

Бурыкин, И. М. Использование инструментов искусственного интеллекта для повышения эффективности профилактики психического здоровья населения / И. М. Бурыкин, Р. Х. Хафизьянова // СБОРНИК ТЕЗИСОВ. XII Общероссийской конференции с международным участием «Неделя  медицинского образования-2021». 29 марта – 2 апреля 2021 года, Москва, ONLINE / Издательство ФГАОУ ВО Первый МГМУ им. И.М. Сеченова Минздрава России (Сеченовский Университет). – Москва, 2021. – С. 84.