结果|JAMA子刊:阿尔茨海默病早筛大突破!科学家开发AI模型,常规检测结果预测2年内AD确诊风险,准确率高达91%丨临床大发现

奇点糕先私心给大家墙裂推荐一部有关AI的犯罪题材美剧 , 《疑犯追踪》 , 首播至今正好十年 。
剧情大致就是 , 一个超级AI能够通过调用每个角落的图像、音频等监测数据并进行整合 , 预测出某时某刻某地某人的行动 , 从而用“上帝视角”指引主角团以及国家字母机构将犯罪扼杀于摇篮 。 令人动容的不仅是主角团之间的温情等 , 还有超级AI的内心成长历程 , 一点也不虐 。

结果|JAMA子刊:阿尔茨海默病早筛大突破!科学家开发AI模型,常规检测结果预测2年内AD确诊风险,准确率高达91%丨临床大发现
文章图片

当然 , 人工智能是个很宽泛的概念 , 除了在影视剧、文学作品中展示炫酷的一面 , 人工智能现在已经广泛应用于工程、科学领域 , 甚至临床应用中 , 突破我们人类的思维、能力困境 。
近日 , 一篇发表在 JAMA Network Open 期刊上的文章发现 , 运用好人工智能不仅可以用来预测犯罪动机、猜透我们的小心思 , 还能简单、精准地预测认知功能障碍的老大难——阿尔茨海默病(AD)的患病风险 。
来自英国埃克塞特大学的David J. Llewellyn和他的同事们 , 基于15307人的数据开发了新的AI模型 。 仅需患者的记忆力、独立性、认知测试结果等6种常规病理报告 , 就能以91%的准确率预测未来2年内的AD风险 , ROC曲线下方的面积(AUC)高达0.89 , 这突破了AI模型用于AD临床诊断的局限;同时还能降低82%的误诊率[1] 。

结果|JAMA子刊:阿尔茨海默病早筛大突破!科学家开发AI模型,常规检测结果预测2年内AD确诊风险,准确率高达91%丨临床大发现
文章图片

论文首页截图
AD发病机制极其复杂 , 可从记忆减退发展至丧失身体机能 , 对家庭和社会造成极重的负担 。 而目前的AD药物还无法完全治愈患者 , 只能延缓疾病进展、维持生活功能等 。 所以 , AD的早发现早治疗显得尤为重要 。
但 已有的临床筛查模型多用于评估初诊后中、长期的AD患病风险 。 比如Miia Kivipelto 等人开发的CAIDE模型[2]、Deborah E. Barnes等人开发的BDSI模型[3] , 分别能够预测未来20年、6年内的AD风险 , 当预测短时期内的AD风险时 , 还是差些事 。
既然人类自己不好解决 , 为何不留给AI试试呢?
已有研究开发用于预测AD风险的AI模型[4-8] , 但 这些AI模型大多需要高级神经影像学、基因检测、脑脊液生物标志物等非常规病理报告作为分析数据 , 在临床诊断上具有局限性 。

结果|JAMA子刊:阿尔茨海默病早筛大突破!科学家开发AI模型,常规检测结果预测2年内AD确诊风险,准确率高达91%丨临床大发现
文章图片

我们点亮的是自己的认知 , 还是AI的认知?
于是 , Llewellyn和他的同事们试图开发一种新的AI模型 , 填补当前AD诊断上的缺口 。
他们先是从美国国家阿尔茨海默病协调中心(NACC)获取了在2005-2015年期间进行初诊 , 但尚未患有痴呆的受诊人员数据 。 共纳入15307人 , 平均年龄72.3岁 , 女性占60% 。
经随访发现 , 其中10%的人(n=1568)在初诊2年内患上不同痴呆亚型 , 包括AD(n=1285)、路易体痴呆(n=82)、血管性痴呆(n=21)以及其他未归类痴呆亚型(n=180) 。
【结果|JAMA子刊:阿尔茨海默病早筛大突破!科学家开发AI模型,常规检测结果预测2年内AD确诊风险,准确率高达91%丨临床大发现】随后 , 研究者们对四种AI模型的预测效果进行了评估 。 这些AI模型分别基于四种机器学习算法——逻辑回归(LR) , 支持向量机(SVM) , 随机森林(RF)以及梯度提升树(XGB) 。
结果显示 ,通过对患者在初诊时的家族史、病史、药物史等 256种临床病理数据进行整合 , 这四种AI模型的诊断性能相近 , 与CAIDE模型、BDSI 模型相比 ,都能够更加准确地预测未来2年内的AD风险 。 尤其是基于XGB的AI模型 , 准确率达92% , AUC达0.92 。