Przetwarzanie języka naturalnego w medycynie bólu głowy

Zaburzenia związane z bólem głowy należą do najbardziej rozpowszechnionych i powodujących niepełnosprawność schorzeń na całym świecie. Badanie Global Burden of Disease z 2016 r. wykazało, że migrena jest drugą najczęstszą przyczyną niepełnosprawności na świecie. W grupie osób w wieku od 18 do 49 lat migrena jest główną przyczyną niepełnosprawności. Mimo to wielu pacjentów nie otrzymuje odpowiedniej diagnozy ani odpowiedniego leczenia bólu głowy.

Lekarze wykonujący leczenie bólu głowy muszą mieć dokładną i pełną historię bólu głowy, aby skonstruować prawidłową diagnozę i plan terapeutyczny. Diagnozę najlepiej postawić na podstawie Międzynarodowej Klasyfikacji Zaburzeń Bólu Głowy, wydanie trzecie (ICHD-3). Proces ten jest niezbędny do postawienia prawidłowej diagnozy w rozsądnym czasie. Jednak zbieranie wywiadu u pacjentów z bólem głowy napotyka wiele wyzwań. W dużym stopniu opiera się na komunikacji ustnej lub pisemnej między nimi a pacjentami. Jest to pracochłonna i czasochłonna praktyka, głównie dla niedoświadczonych lekarzy. Błędna interpretacja przez pacjentów lub lekarzy w ramach dialogu może prowadzić do nieporozumień, błędnej diagnozy i maltretowania. Często pacjenci mają trudności z wyrażeniem wszystkich cech podczas jednej wizyty u lekarza, pozostawiając niewykorzystane bogactwo przydatnych informacji dla lekarza. Wreszcie, pomiar obciążenia chorobą w zaburzeniach bólowych głowy jest trudny i odbywa się głównie za pomocą zweryfikowanych, ale sztywnych kwestionariuszy. Może pomijać często złożony, ale naturalny wpływ bólów głowy na wszystkie wymiary ludzkiego życia.

Z godnym uwagi wyjątkiem e-dzienników, narzędzia cyfrowe dla lekarza od bólu głowy nie są obecnie dostępne. Technologia cyfrowa może oferować wiele rozwiązań powyższych wyzwań. Na całym świecie cyfryzacja rozwija się szybciej niż wcześniej. W rozwiniętym świecie prawie każda osoba ma obecnie dostęp do narzędzi cyfrowych, takich jak komputery, smartfony czy tablety. Szacuje się, że w 2015 roku ponad 3,5 miliarda ludzi na całym świecie miało dostęp do Internetu. Sztuczna inteligencja (AI) i uczenie maszynowe (ML) szybko wkraczają do naszego cyfrowego świata, a w medycynie wdraża się już wiele przypadków użycia. Algorytmy w dziedzinie analizy obrazowania, analizy mowy i eksploracji elektronicznych baz danych pacjentów zostały już zbadane w celu określenia, jakie korzystne efekty można uzyskać z tych technik.

Dzięki zwiększonej szybkości obliczeniowej, pojemności pamięci masowej i ewoluującym interfejsom użytkownika nowe cyfrowe aplikacje kliniczne mogą potencjalnie pomóc pacjentowi i lekarzowi na trajektorii radzenia sobie z bólami głowy. Jedną z takich dziedzin w naukach cyfrowych jest przetwarzanie języka naturalnego (NLP). Wykorzystuje tekst jako dane wejściowe do generowania modeli matematycznych, które mogą dokładnie klasyfikować i szacować rachunki liczbowe na podstawie gramatyki, treści leksykalnej, wartości sentymentalnej słów i osadzania słów w zdaniach.

Badacze uważają, że prawidłowe zastosowanie NLP w leczeniu bólu głowy może ostatecznie poprawić życie wielu osób cierpiących na ból głowy, stawiając trafną diagnozę na czas i ułatwiając komunikację między pacjentem a lekarzem na temat ciężaru choroby. Ten projekt badawczy ma na celu opracowanie narzędzi NLP, które są w stanie analizować teksty napisane przez pacjentów na temat ich problemów z bólem głowy, aby dokładnie zdiagnozować zaburzenia związane z bólem głowy i oszacować wpływ zaburzeń związanych z bólem głowy na życie pacjenta.