ESCULPIDO DE UNA IDEA DE INVESTIGACIÓN

Resumen de la reunión del 23 de abril. 

UN AVANCE HACIA LA AUTOMATIZACIÓN Y EL DIAGNÓSTICO TEMPRANO DE ENFERMEDADES NEURODEGENERATIVAS MEDIANTE EL USO DE TESTS GRÁFICOS (GNPT-AI)

Los errores que aparecen cuando se copia una figura o se hace un dibujo libre de memoria son de importante interés en el estudio de los trastornos neuropsiquiátricos y del deterioro cognitivo leve con riesgo de progresión a Demencia. Estos errores, que aparecen en figuras simples y en más complejas, son indicativos del grado de afectación y del progreso de la enfermedad.

En estas patologías se ven alteradas ciertas funciones cognitivas, que se pueden manifestar con determinados fallos en el dibujo, como pueden ser las alteraciones espaciales (Dibujo 2), las perseveraciones (Dibujo 3), simplificaciones, micrografías…    

El proyecto actual se basa en el uso de muestras de diferentes estudios previos como los de (Diaz y Peraita, 2008) y (García-Herranz, Diaz y Peraita, 2016), añadiendo una nueva muestra de pacientes que ya presentan deterioro cognitivo.

La colaboración en este campo con herramientas de inteligencia artificial resulta muy prometedora por ejemplo con la posibilidad de detección de signos que pueden pasar desapercibido al ojo humano (como variables no visibles, diferencias mínimas en los trazos…) o por la simple aportación de una medida sistemática de estos dibujos que sea capaz de reducir la variabilidad interobservador. También es beneficioso el uso de estas herramientas por su rapidez a la hora de observar numerosos datos, obteniendo en poco tiempo un resultado cualitativo y cuantitativo.

Iríamos por ende hacia el desarrollo de una aplicación informática que sea capaz de hacer un diagnóstico rápido, preciso y de forma automática de estas patologías neurodegenerativas utilizando Test Neuropsicológicos Gráficos informatizados.

Dibujo1: CDT mediante orden

Dibujo 2: Casita en copia

Dibujo 3: Cubo de memoria

IMÁGENES: Muestra de resultados de algunos Test gráficos utilizados: 1. Test del reloj.  2. Subtest de Apraxias constructivas del Test de Barcelona (Copia de la casita) 3. Subtest de Apraxias constructivas del Test de Barcelona (Cubo de memoria).  4. Test del Dibujo del Árbol. 5. Subtest de Apraxias constructivas del Test de Barcelona (Copia de la casita).  6. Subtest de Apraxias constructivas del Test de Barcelona (Copia de la casita).  7. Subtest de Apraxias constructivas del Test de Barcelona (Muelles). 8. Subtest de Apraxias constructivas del Test de Barcelona (Copia de la casita). 9. Subtest de Apraxias constructivas del Test de Barcelona (Picos y mesetas)

Los Test Gráficos son ampliamente usados en el control y diagnóstico de deterioro cognitivo. Sin embargo, existen importantes dificultades a la hora de sustraer los datos de este tipo de tests e informatizarlos ya que requiere de una aportación de la información a aplicaciones que pueda así “comprender” y utilizar estos datos para generar unos resultados fiables, teniendo en cuenta la rigidez del lenguaje informático.

Pero, ¿cómo traducir los signos más habituales a un diagnóstico con inteligencia artificial?, ¿cómo se define una simplificación?, ¿cómo se traduce una perseveración al lenguaje informático? A modo de ejemplo artículos previos definen la simplificación como reproducir bien los elementos simples, pero hacer una relación espacial errónea entre ellos (Trojano et Gainottic, 2016), pero también lo definen como hacer más familiar o más simple las figuras en lugar de las complejas o producir una pérdida de perspectiva (Dibujo 6).

Algunas propuestas incluyen detección de signos no descritos como rapidez y orden de ejecución, presión en la ejecución, firmeza del trazado etc, que pueden ser detectadas con mayor facilidad con aplicaciones informáticas.

Dibujo 4: Test del Dibujo del Árbol,
paciente con EA

Durante el debate también se introdujeron otros test como el del Dibujo del Árbol, que son de especial interés para distintos trastornos neuropsiquiátricos, incluida la Enfermedad de Alzhéimer (EA) leve (Robens et al, 2019). Este test podría ayudar  detectar micrografías, fáciles de analizar informáticamente, como aparece en la Ilustración 4, que se ha observado en pacientes con EA usando el Test del Dibujo del Árbol.

Dibujo 5: Copia de casita,
paciente con EA leve

Dibujo 6: Copia de casita,
paciente con DCL moderado-amnésico

También se comentó la perseveración. Algunos signos (como la repetición de cuadrados cuando los pacientes son incapaces de hacer el cubo (Dibujo 3)) se consideran perseveraciones, entre otras consideraciones. Las perseveraciones (Dibujos 5 y 7) son de los errores más estudiados en los Test Gráficos, apareciendo en estados moderados y severos de todas las demencias comentadas (EA, DV, DFT y Demencia por Cuerpos de Lewy).

Dibujo 7: Bucles o muelles

Dibujo 8: Copia de casita

Dibujo 9: Picos y mesetas

Otro de los errores conocidos es el Closing-In (Dibujo 9: cuando al dibujar se acercan tanto a la figura que copian que dibujan encima de ella (Adherent Closing-In), y también cuando se acercan sin llegar a superponerse a ella (Near Closing-In)).

La jornada acabó de manera muy enriquecedora con los compañeros del Departamento de Inteligencia Artificial de la UNED que nos presentaron los nuevos dispositivos capaces de registrar los trazos realizados en tiempo real además de otras características añadidas de esta aplicación, con todas las implicaciones que ello puede tener para el avance en este campo.

Bibliografía:

• Diaz y Peraita. 2008. Detección precoz del deterioro cognitivo ligero de la tercera edad. Psicothema. vol: 20 pp: 438-444
• García-Herranz, Diaz y Peraita. 2016. Neuropsychological predictors of conversion to probable Alzheimer disease in elderly with mild cognitive impairment. Journal of Neuropsychology.  vol: 10 (2) pp: 239-255 
• Robens et al.  2019. The Digital Tree Drawing Test for Screening of Early Dementia: An Explorative Study Comparing Healthy Controls, Patients with Mild Cognitive Impairment, and Patients with Early Dementia of the Alzheimer Type. Journal of Alzheimer's Disease. vol: 68 (4) pp: 1561-1574
• Trojano et Gainottic. 2016. Drawing Disorders in Alzheimer's Disease and Other Forms of Dementia. Journal of Alzheimer's Disease. vol: 53 (1) pp: 31-52

Autores:

-Celia Poza

-Rosa Molina