Los científicos de Salk adaptan un programa informático para medir la gravedad del espasmo ocular

Los científicos de Salk adaptan un programa informático para medir la gravedad del espasmo ocular

El programa también podría usarse en la investigación y el diagnóstico de tics faciales en trastornos como el síndrome de Tourette, la esquizofrenia y la enfermedad de Parkinson.

LA JOLLA: si dos médicos observan al mismo paciente con blefaroespasmo (contracciones musculares incontrolables alrededor del ojo), a menudo obtendrán dos conclusiones diferentes sobre la gravedad de los síntomas del paciente. Eso se debe a que las escalas de calificación para el blefaroespasmo son notoriamente subjetivas y poco confiables.

Ahora, en un intento de proporcionar una escala más objetiva para la investigación y el diagnóstico, los científicos del Instituto Salk han desarrollado un programa de computadora que se hace cargo del trabajo, analizando videos de los rostros de los pacientes. Eventualmente, el programa podría ampliarse para ayudar a estudiar los tics y contracciones faciales en otros contextos, incluido el síndrome de Tourette, la esquizofrenia y la enfermedad de Parkinson. La investigación se describió en línea el 21 de octubre de 2016 en Neurología, La revista médica de la Academia Americana de Neurología.

“El campo de la neurología tiene una larga tradición de tomar decisiones clínicas basadas en observaciones cuidadosas. Esperamos complementar esa experiencia aprovechando los avances en visión por computadora y aprendizaje automático”, dice terrence sejnowski, jefe del Laboratorio de Neurobiología Computacional de Salk y autor principal del nuevo trabajo.

El blefaroespasmo implica espasmos anormales e involuntarios del párpado y los músculos circundantes. A menudo, se desconoce su causa, pero los espasmos pueden desencadenarse por fatiga o estrés y también están asociados con ciertos medicamentos, cambios hormonales y muchos otros trastornos, incluida la esclerosis múltiple. Para ayudar con la investigación de las causas subyacentes, así como con los ensayos de posibles tratamientos, los científicos desarrollaron previamente tres escalas de calificación diferentes que se pueden usar para poner un número a la gravedad del blefaroplasma, pero los estudios han demostrado que las calificaciones tienen un alto nivel de variabilidad. .

“Son inherentemente subjetivos porque se basan en el juicio humano”, dice David Peterson, científico del proyecto en Salk y la Universidad de California en San Diego y primer autor del nuevo artículo. “Y cuando estas medidas se utilizan para optimizar el tratamiento en la atención clínica o durante los estudios de la afección, esa variabilidad introduce un error”.

Sejnowski, Peterson y sus colaboradores personalizaron el software de análisis facial existente llamado Computer Expression Recognition Toolbox (CERT) para que las calificaciones fueran objetivas. En el pasado, CERT se ha utilizado para analizar las expresiones faciales en relación con las emociones. El equipo modificó el programa para cuantificar con qué frecuencia se cerraban los ojos de un paciente cuando se le indicaba que los mantuviera abiertos. Probaron el programa utilizando 49 videos existentes de pacientes con blefaroespasmo que ya se habían inscrito en un programa de investigación a nivel nacional y fueron grabados mientras seguían un conjunto de comandos para abrir y cerrar los ojos. Los registros incluían calificaciones del blefaroespasmo que habían dado los médicos que atendían a los pacientes. Además, los coautores de Peterson en el estudio incluyeron un conjunto de médicos experimentados que calificaron la gravedad de los espasmos oculares de cada paciente al ver el mismo video que estaba siendo analizado por CERT.

El nuevo programa pudo encontrar el rostro de un paciente en el 100 por ciento de los cuadros de video para 46 de los 49 pacientes; en los otros 3 casos, identificó el rostro en más del 93 por ciento de los cuadros de video. La medida de gravedad de CERT, dada como un porcentaje del tiempo de cierre de los ojos, se correlacionó con las calificaciones otorgadas tanto por los médicos en vivo como por los que vieron el video. Las correlaciones variaron levemente, pero eso era de esperar debido a la variación natural en las escalas de calificación estándar, dicen los investigadores. “A continuación, tenemos que desarrollar más software para que el programa sea más automatizado, y debe validarse con cohortes más grandes”, dice Peterson.

Una vez validado para su uso con blefaroespasmo, Peterson señala que CERT podría adaptarse para usarse en otros trastornos que implican movimientos anormales y contracciones musculares en la cara.

Otros investigadores del estudio fueron Gwen C. Littlewort y Marian S. Bartlett de la Universidad de California, San Diego, Antonella Macerollo de University College London, Joel S. Perlmutter de la Facultad de Medicina de la Universidad de Washington, HA Jinnah de la Universidad de Emory y Mark Hallett del Instituto Nacional de Trastornos Neurológicos y Accidentes Cerebrovasculares.

El trabajo y los investigadores involucrados fueron apoyados por subvenciones de la Coalición de distonía, la Oficina de Investigación de Enfermedades Raras de la Centro Nacional para el Avance de las Ciencias Traslacionales y del Instituto Nacional de Trastornos Neurológicos y Accidente Cerebrovascular, la Fundación Bachmann-Strauss Distonía y Parkinson, la Fundación para la investigación del blefaroespasmo esencial benigno, la Instituto Kavli para el cerebro y la mente en la UCSD, la Instituto Nacional de Salud Mental, y la Fundación Nacional de Ciencias.