Artificial Intelligence Unleashed on the Brain: Using Machine Learning to Predict Alzheimer's
近日,科學家成功地訓練了一種新的人工智慧算法,以準確預測導致阿茲海默病的認知能力下降症狀。
據《2015年世界阿茲默病報告》報導,全球約有 4680 萬AD(阿茲海默病)患者,預計每 20 年患病人數將翻一倍,到 2030 年將達到 7470 萬人,2050 年更將突破 1.3 億人。
可是由於阿茲海默病起病隱匿,起病初期往往很難發現,常常到症狀明顯時才被重視,並且目前,這種疾病尚未有真正有效的治療方法。
隨著大多數潛在阿茲海默病治療在人體試驗階段的失敗,許多研究人員正在將方向從治癒轉向預防,這可能是對抗阿爾茨海默病最有效的方法。因此,阿茲海默氏症和失智症研究人員,面臨的最大挑戰之一,是找到一種方法來準確地辨識,患有認知衰退早期症狀的患者。
新的研究顯示,人工智慧可能是準確預測,潛在阿茲海默病患者的關鍵。
「目前,治療阿茲海默氏症的方法有限,因此預防手段就很重要。人工智慧系統則可協助醫生進行治療。在人工智慧準確預測情況下,人們可以及早改變生活方式,從而延遲阿茲海默氏症發作時期,甚至完全阻止它,「麥吉爾大學精神病學系助理教授 Chakravarty 說。
血液測試、PET 掃描、眼睛測試、遺傳學,甚至嗅探測試是辨識認知衰退早期症狀的常見方法,但這些方法並不能做到完全準確地預測。一項新的研究表明,經過訓練以評估各種診斷數據的 AI 算法,可以有效地預測一個人,是否處於疾病的早期階段,以及他們是否可能在接下來的五年內顯著惡化。
道格拉斯心理健康大學研究所的計算神經科學家 Mallar Chakravarty 博士和他的同事,設計了一種特定的算法,使用人工智慧技術和大數據開發了一種算法,透過磁共振成像(MRI),遺傳學和臨床數據學習,對有阿茲海默病風險的病人大腦,進行單次澱粉樣蛋白的 PET 掃描來完成辨識,能夠在痴呆症發病前兩年,準確辨識出失智症的跡象。
該算法透過M對來自 800 多名受試者的數據進行訓練,並結合從 MRI 成像到基因型,和臨床資訊的各種生物標記物。所研究的受試者,包括健康的老年人,和臨床上具備明顯阿茲海默病症的患者。其中一小部分受試者,還提供了長達六年的個體臨床資訊數據,使算法能夠對疾病進展的全面理解,這有助於系統更好地預測認知衰退的軌跡。
「我們目前正致力於使用新數據測試預測的準確性。它將幫助我們改進預測,並確定我們是否可以延長預測期。」Chakravarty 說。隨著對更多的數據深度學習,科學家們將能夠更好地辨識,導致阿茲海默病,認知能力下降風險最大的人群。
在早期階段,研究人員相信該算法,是有作用的且準確的,隨著更多數據被添加到算法中,再加上大量的患者訓練,在未來人工智慧系統有望成為臨床醫生,對阿茲海默病預防性治療的重要工具。
「透過使用這個工具,臨床試驗可以在研究的時間範圍內,聚焦於那些更容易發展為失智症的個體,這將大大降低進行這些研究所需的時間和成本。」麥吉爾神經病學與神經外科與精神病學教授 Serge Gauthier 博士認為。
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