Usan inteligencia artificial para la detección temprana del autismo

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Las personas afectadas por el trastorno del espectro autista a menudo presentan problemas de comunicación y dificultades en las interacciones sociales.

Aunque es muy frecuente, este trastorno es difícil de diagnosticar antes de los cinco años.

Sin embargo, la detección temprana puede compensar estas dificultades proporcionando una intervención conductual específica centrada en el desarrollo de las habilidades afectadas por el autismo.

Es por esto que un equipo interdisciplinario de la Universidad de Ginebra (UNIGE), Suiza, ha desarrollado un algoritmo de inteligencia artificial (IA) basado en el análisis automatizado de videos, que permite estudiar la comunicación no verbal de los niños de manera anónima y estandarizada.

Fácil de usar, esta tecnología clasificó correctamente el 80% de los casos a partir de videos cortos que muestran a un niño con o sin autismo menor de 5 años jugando con un adulto.

Estos resultados allanan el camino para una herramienta para la detección temprana del trastorno autista.

El trastorno del espectro autista afecta a uno de cada 54 niños y se caracteriza por dificultades en las interacciones sociales, habilidades de comunicación alteradas y por la presencia de comportamientos repetitivos e intereses restringidos.

En consecuencia, los niños con autismo a menudo tienen dificultades para seguir un plan de estudios escolar estándar.

“Sin embargo, si el diagnóstico se realiza antes de los 3 años, a menudo es posible compensar estos retrasos en el desarrollo.

Las intervenciones conductuales específicas pueden cambiar completamente sus trayectorias de adquisición de habilidades y permitirles integrarse en una escuela convencional ”, señala Marie Schaer, profesora del Departamento de Psiquiatría de la Facultad de Medicina de UNIGE y autora principal del estudio.

Por lo tanto, el desafío reside en el diagnóstico temprano, ya que el autismo sigue siendo diagnosticado demasiado tarde, después de los 3 años.

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El autismo se caracteriza por una comunicación no verbal que difiere de la de un niño con un desarrollo típico.

“Se diferencia en varios puntos, como la dificultad para establecer contacto visual, sonreír, señalar objetos o la forma en que se interesan por lo que los rodea”, explica Nada Kojovic, investigadora del equipo de Marie Schaer y primera autora del estudio.

“Es por eso que diseñamos un algoritmo con inteligencia artificial que analiza los movimientos de los niños en video e identifica si son o no característicos del trastorno del espectro autista“.

Durante un período de tres años, los científicos, apoyados por el Centro Nacional Suizo de Competencia en Investigación (NCCR) Synapsy y la Fondation Pole Autisme, desarrollaron este algoritmo, que tiene como objetivo clasificar videos basándose únicamente en los movimientos del niño cuando interactúa con otra persona.

Para hacer esto, primero utilizaron una tecnología llamada OpenPose, desarrollada en la Universidad Carnegie Mellon.

Esta tecnología de visión por computadora extrae los esqueletos de personas en movimiento tal como se capturan en un video y permite el análisis de gestos al eliminar todas las características que podrían ser discriminatorias (edad, sexo, entorno, etc.), manteniendo solo las relaciones de esqueletos en el espacio y el tiempo.

Luego, el equipo de investigación de UNIGE desarrolló su algoritmo de inteligencia artificial adaptado para detectar el autismo y lo probó en 68 niños con desarrollo típico y 68 niños con autismo, todos menores de 5 años.

“Dividimos a cada grupo en dos: los primeros 34 de cada grupo ‘entrenaron’ a nuestra IA para diferenciar el comportamiento no verbal de los niños con y sin autismo.

Luego, los demás nos ayudaron a probar su precisión.

También hicimos una evaluación a otros 101 niños”, explica Thomas Maillart, investigador del Instituto de Ciencias de la Información y miembro de la facultad de la Escuela de Economía y Gestión de Ginebra (GSEM) y del Centro Universitario de Informática (CUI) de UNIGE.

La IA examinó videos de niños jugando libremente con un adulto.

“No hay un escenario preestablecido.

Se trata de analizar libremente la conducta no verbal de los niños, al tiempo que se les proporcionan diversos objetos que permitan determinar la presencia o ausencia de un trastorno autista”, apunta Nada Kojovic.

Los resultados muestran que la IA hace una clasificación precisa del autismo en más del 80% de los casos.

“Este es un resultado excelente, dice entusiasmada Marie Schaer.

En 10 minutos, de hecho, podemos obtener una primera proyección accesible para cualquier persona, dondequiera que viva.

Esto permitiría a los padres preocupados por sus hijos pequeños obtener una evaluación inicial automatizada de los síntomas del autismo.

Por supuesto, no es perfecto, pero podría constituir un primer paso para ser confirmado por una consulta con un especialista “.

Los estudios muestran que a menudo pasa más de un año entre las primeras preocupaciones de los padres y su derivación a una consulta especializada.

Además, este análisis de video automatizado ofrece un anonimato total.

“Esto es valioso, no solo para el intercambio de videos entre especialistas para afinar un diagnóstico, sino también para la formación de estudiantes”, prosigue la investigadora ginebrina.

Cabe señalar que esta tecnología no requiere ninguna intervención directa en el niño.

“La instalación de sensores de movimiento requiere mucho tiempo y es sensible; también puede molestar a los niños e influir en los resultados.

Aquí, el análisis basado en visión por computadora no es invasivo ”, enfatiza Nada Kojovic.

Además, como no requiere ninguna configuración específica, el algoritmo se puede utilizar para analizar videos grabados en el pasado, una clara ventaja para fines de investigación.

El objetivo del equipo multidisciplinar es ahora poner esta IA al alcance de todos.

“Ahora deseamos desarrollar una aplicación que permita este tipo de análisis con solo un video de 10 minutos filmado con un teléfono inteligente”, concluye Thomas Maillart.

Fuente: Nature