تشخیص اختلال افسردگی عمده با استفاده از روش‌های هوش مصنوعی مبتنی بر سیگنال الکتروانسفالوگرام

Abstract

زمینه و هدف: اختلال افسردگی عمده یکی از شایعترین و ناتوان‌کننده‌ترین اختلالات روانی می‌باشد. باتوجه به کاهش کیفیت زندگی این بیماران و ماهیت پیش‌رونده این بیماری‌ها، تشخیص به هنگام و درمان موثر این بیماری روانی ضروری می‌باشد. در این پژوهش از سیگنال‌های مغزی افراد برای تشخیص دقیق ابتلا به اختلال افسردگی عمده با استفاده از روش‌های هوش مصنوعی استفاده می‌شود. روش بررسی: در این مطالعه تحلیلی که از شهریور 1402 تا اسفند 1402 در دانشکده پزشکی دانشگاه علوم پزشکی شهیدبهشتی انجام شده است، وجود اختلال افسردگی عمده در 58 مراجعه‌کننده به کلینیک روانپزشکی با استفاده از مصاحبه حضوری با روانپزشک متخصص بررسی شد و 30 نفر با اختلال افسردگی عمده تشخیص داده شدند. سیگنال مغزی الکتروانسفالوگرام از این افراد ثبت شده و پس از پیش‌پردازش و تمیز شدن سیگنال به‌عنوان ورودی به مدل‌های هوش مصنوعی داده شد. مدل‌های هوش مصنوعی EEGNet، ShallowConvNet و DeepConvNet که مبتنی بر مدل‌های یادگیری عمیق کانولوشنی توسعه یافتند، برای دسته‌بندی سیگنال‌های مغزی افراد سالم و افسرده استفاده شدند. دقت دسته‌بندی این مدل‌ها روی داده تست جداگانه گزارش شده است. یافته‌ها: دقت تفکیک سیگنال مغزی افراد سالم و افسرده توسط مدل‌های EEGNet، ShallowConvNet و DeepConvNet به‌ترتیب برابر 3/92%، 2/83% و 2/92% می‌باشد. همچنین مدل EEGNet با حساسیت 9/98% و ویژگی 1/79% بهترین عملکرد را در میان مدل‌های بررسی شده داشته است. نتیجه‌گیری: دسته‌بندی افراد افسرده و سالم از روی سیگنال EEG با دقت بالا و به‌صورت تعمیم‌پذیر امکان‌پذیر است و مدل‌های هوش مصنوعی پیشنهاد شده می‌توانند در کلینیک‌های روانپزشکی به‌عنوان ابزارهای کمک تشخیصی مورد استفاده قرار گیرند.