結果|JAMA子刊:阿爾茨海默病早篩大突破!科學家開發AI模型,常規檢測結果預測2年內AD確診風險,準確率高達91%丨臨床大發現

奇點糕先私心給大家墻裂推薦一部有關AI的犯罪題材美劇 , 《疑犯追蹤》 , 首播至今正好十年 。
劇情大致就是 , 一個超級AI能夠通過調用每個角落的圖像、音頻等監測數據并進行整合 , 預測出某時某刻某地某人的行動 , 從而用“上帝視角”指引主角團以及國家字母機構將犯罪扼殺于搖籃 。 令人動容的不僅是主角團之間的溫情等 , 還有超級AI的內心成長歷程 , 一點也不虐 。

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當然 , 人工智能是個很寬泛的概念 , 除了在影視劇、文學作品中展示炫酷的一面 , 人工智能現在已經廣泛應用于工程、科學領域 , 甚至臨床應用中 , 突破我們人類的思維、能力困境 。
近日 , 一篇發表在 JAMA Network Open 期刊上的文章發現 , 運用好人工智能不僅可以用來預測犯罪動機、猜透我們的小心思 , 還能簡單、精準地預測認知功能障礙的老大難——阿爾茨海默?。ˋD)的患病風險 。
來自英國埃克塞特大學的David J. Llewellyn和他的同事們 , 基于15307人的數據開發了新的AI模型 。 僅需患者的記憶力、獨立性、認知測試結果等6種常規病理報告 , 就能以91%的準確率預測未來2年內的AD風險 , ROC曲線下方的面積(AUC)高達0.89 , 這突破了AI模型用于AD臨床診斷的局限;同時還能降低82%的誤診率[1] 。

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論文首頁截圖
AD發病機制極其復雜 , 可從記憶減退發展至喪失身體機能 , 對家庭和社會造成極重的負擔 。 而目前的AD藥物還無法完全治愈患者 , 只能延緩疾病進展、維持生活功能等 。 所以 , AD的早發現早治療顯得尤為重要 。
但 已有的臨床篩查模型多用于評估初診后中、長期的AD患病風險 。 比如Miia Kivipelto 等人開發的CAIDE模型[2]、Deborah E. Barnes等人開發的BDSI模型[3] , 分別能夠預測未來20年、6年內的AD風險 , 當預測短時期內的AD風險時 , 還是差些事 。
既然人類自己不好解決 , 為何不留給AI試試呢?
已有研究開發用于預測AD風險的AI模型[4-8] , 但 這些AI模型大多需要高級神經影像學、基因檢測、腦脊液生物標志物等非常規病理報告作為分析數據 , 在臨床診斷上具有局限性 。

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我們點亮的是自己的認知 , 還是AI的認知?
于是 , Llewellyn和他的同事們試圖開發一種新的AI模型 , 填補當前AD診斷上的缺口 。
他們先是從美國國家阿爾茨海默病協調中心(NACC)獲取了在2005-2015年期間進行初診 , 但尚未患有癡呆的受診人員數據 。 共納入15307人 , 平均年齡72.3歲 , 女性占60% 。
經隨訪發現 , 其中10%的人(n=1568)在初診2年內患上不同癡呆亞型 , 包括AD(n=1285)、路易體癡呆(n=82)、血管性癡呆(n=21)以及其他未歸類癡呆亞型(n=180) 。
【結果|JAMA子刊:阿爾茨海默病早篩大突破!科學家開發AI模型,常規檢測結果預測2年內AD確診風險,準確率高達91%丨臨床大發現】隨后 , 研究者們對四種AI模型的預測效果進行了評估 。 這些AI模型分別基于四種機器學習算法——邏輯回歸(LR) , 支持向量機(SVM) , 隨機森林(RF)以及梯度提升樹(XGB) 。
結果顯示 ,通過對患者在初診時的家族史、病史、藥物史等 256種臨床病理數據進行整合 , 這四種AI模型的診斷性能相近 , 與CAIDE模型、BDSI 模型相比 ,都能夠更加準確地預測未來2年內的AD風險 。 尤其是基于XGB的AI模型 , 準確率達92% , AUC達0.92 。