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人工智能有望成為阿爾茨海默病的有效預(yù)防工具

2018-10-11 09:30

近日，科學(xué)家成功地訓(xùn)練了一種新的人工智能算法，以準(zhǔn)確預(yù)測(cè)導(dǎo)致阿爾茨海默病的認(rèn)知能力下降癥狀。

據(jù)《2015年世界阿爾茨海默病報(bào)告》報(bào)道，全球約有4680萬(wàn)AD（阿爾茨海默�。┗颊撸A(yù)計(jì)每20年患病人數(shù)將翻一倍，到2030年將達(dá)到7470萬(wàn)人，2050年更將突破1.3億人。而我國(guó)也已逐步進(jìn)入老齡化社會(huì)，目前中國(guó)老年人中癡呆的患者已經(jīng)超過(guò)1000萬(wàn)，居世界首位，并且每年以增加30萬(wàn)以上的新發(fā)病例快速增長(zhǎng)。

可是由于阿爾茨海默病起病隱匿，起病初期往往很難發(fā)現(xiàn)，常常到癥狀明顯時(shí)才被重視，并且目前，這種疾病尚未有真正有效的治療方法。

隨著大多數(shù)潛在阿爾茨海默病治療在人體試驗(yàn)階段的失敗，許多研究人員正在將方向從治愈轉(zhuǎn)向預(yù)防，這可能是對(duì)抗阿爾茨海默病最有效的方法。因此，阿爾茨海默氏癥和癡呆癥研究人員面臨的最大挑戰(zhàn)之一是找到一種方法來(lái)準(zhǔn)確地識(shí)別患有認(rèn)知衰退早期癥狀的患者。

新的研究表明，人工智能可能是準(zhǔn)確預(yù)測(cè)潛在阿爾茨海默病患者的關(guān)鍵。

“目前，治療阿爾茨海默氏癥的方法有限，因此預(yù)防手段就很重要。人工智能系統(tǒng)則可協(xié)助醫(yī)生進(jìn)行治療。在人工智能準(zhǔn)確預(yù)測(cè)情況下，人們可以及早改變生活方式，從而延遲阿爾茨海默氏癥發(fā)作時(shí)期，甚至完全阻止它，“麥吉爾大學(xué)精神病學(xué)系助理教授Chakravarty說(shuō)。

血液測(cè)試，PET掃描，眼睛測(cè)試，遺傳學(xué)甚至嗅探測(cè)試是識(shí)別認(rèn)知衰退早期癥狀的常見(jiàn)方法，但這些方法并不能做到完全準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)。一項(xiàng)新的研究表明，經(jīng)過(guò)訓(xùn)練以評(píng)估各種診斷數(shù)據(jù)的AI算法可以有效地預(yù)測(cè)一個(gè)人是否處于疾病的早期階段，以及他們是否可能在接下來(lái)的五年內(nèi)顯著惡化。

道格拉斯心理健康大學(xué)研究所的計(jì)算神經(jīng)科學(xué)家Mallar Chakravarty博士和他的同事設(shè)計(jì)了一種特定的算法，使用人工智能技術(shù)和大數(shù)據(jù)開(kāi)發(fā)了一種算法，通過(guò)磁共振成像（MRI），遺傳學(xué)和臨床數(shù)據(jù)學(xué)習(xí)，對(duì)有阿爾茨海默病風(fēng)險(xiǎn)的病人大腦進(jìn)行單次淀粉樣蛋白的PET掃描來(lái)完成識(shí)別，能夠在癡呆癥發(fā)病前兩年準(zhǔn)確識(shí)別出癡呆癥的跡象。

該算法通過(guò)對(duì)來(lái)自800多名受試者的數(shù)據(jù)進(jìn)行訓(xùn)練，并結(jié)合從MRI成像到基因型和臨床信息的各種生物標(biāo)記物。所研究的受試者包括健康的老年人和臨床上具備明顯阿爾茨海默病癥的患者。其中一小部分受試者還提供了長(zhǎng)達(dá)六年的個(gè)體臨床信息數(shù)據(jù)，使算法能夠?qū)膊∵M(jìn)展的全面理解，這有助于系統(tǒng)更好地預(yù)測(cè)認(rèn)知衰退的軌跡。

“我們目前正致力于使用新數(shù)據(jù)測(cè)試預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性。它將幫助我們改進(jìn)預(yù)測(cè)并確定我們是否可以延長(zhǎng)預(yù)測(cè)期。”Chakravarty說(shuō)。隨著對(duì)更多的數(shù)據(jù)深度學(xué)習(xí)，科學(xué)家們將能夠更好地識(shí)別導(dǎo)致阿爾茨海默病認(rèn)知能力下降風(fēng)險(xiǎn)最大的人群。

在早期階段，研究人員相信該算法是有作用的且準(zhǔn)確的，隨著更多數(shù)據(jù)被添加到算法中，再加上大量的患者訓(xùn)練，在未來(lái)人工智能系統(tǒng)有望成為臨床醫(yī)生對(duì)阿爾茨海默病預(yù)防性治療的重要工具。

“通過(guò)使用這個(gè)工具，臨床試驗(yàn)可以在研究的時(shí)間范圍內(nèi)聚焦于那些更容易發(fā)展為癡呆癥的個(gè)體，這將大大降低進(jìn)行這些研究所需的時(shí)間和成本。”麥吉爾神經(jīng)病學(xué)與神經(jīng)外科與精神病學(xué)教授Serge Gauthier博士認(rèn)為。