高于临床测试3倍准确率!剑桥大学开发AI模型,提前6年预测阿尔茨海默症
高于临床测试3倍准确率!剑桥大学开发AI模型,提前6年预测阿尔茨海默症
剑桥大学研究团队开发出一种新型AI模型,能够提前6年预测阿尔茨海默症的发展,准确率远超当前临床测试水平。这一突破性进展为阿尔茨海默症的早期诊断和干预开辟了新路径。
随着人口老龄化的加剧,阿尔茨海默症已成为全球性的健康挑战。据统计,目前全球已有超过5500万人患有痴呆症,其中阿尔茨海默症占60%-70%。预计未来50年内,痴呆症患者数量将增至近3倍,给医疗保健系统带来巨大压力。
然而,目前的诊断方法存在诸多局限。如果不使用侵入性或昂贵的测试(如PET扫描或腰椎穿刺),痴呆症的早期诊断往往不够准确,多达三分之一的患者可能会被误诊。此外,诊断过晚也会导致错过最佳治疗时机。
剑桥大学心理学系的研究团队开发了一种新型AI模型,能够精准预测阿尔茨海默症的发展。研究团队利用认知测试和MRI扫描数据建立了预测模型,扫描内容包括美国研究小组收集的400名患者的灰质萎缩症(大脑神经细胞死亡)。
该模型基于PPM(predictive prognostic model)框架构建,能够预测疾病处于早期阶段的个体(轻度认知障碍,MCI)、症状前期(认知正常,CN)的个体以及病情确诊阿尔茨海默症的个体(AD)。实验结果显示,该算法能够区分患有轻度认知障碍的人和会在3年内病症发展为阿尔茨海默病的人。并且,仅通过认知测试和MRI扫描,识别出三年内会患上阿尔茨海默病的人的准确率达到82%,以及正确识别81%的人不会患上阿尔茨海默病。
研究团队使用了来自美国的600多名参与者样本,以及来自英国和新加坡诊所的900个额外样本对该模型进行了测试。测试结果显示,这种算法能够区分患有轻度认知障碍的人和会在3年内病症发展为阿尔茨海默病的人。并且,仅通过认知测试和MRI扫描,识别出三年内会患上阿尔茨海默病的人的准确率达到82%,以及正确识别81%的人不会患上阿尔茨海默病。
剑桥大学心理学系教授Zoe Kourtzi表示:“我们的愿景是扩大人工智能工具的使用范畴,帮助临床医生及早发现患病群体和使用正确的方法治疗。在医疗资源面临巨大压力的时候,这也将有助于消除不必要的昂贵且有创诊断测试的需要。”
除了剑桥大学的研究,欧洲大学也在积极利用人工智能技术解决阿尔茨海默症难题。在欧盟地平线计划的1400万欧元支持下,AI-Mind项目正在开发两种可以实现痴呆症早期诊断的人工智能工具。该项目将持续到2026年,其合作伙伴包括七所欧洲大学。
哥本哈根大学的研究人员还开发了一种AI算法,可以在显微镜图像中发现十亿分之一大小的蛋白质团块。该算法还可以计算团块数量,按形状和大小对其进行分类,并监测它们随时间的变化情况。这一工具将有助于科学家更好地理解蛋白质团块的形成机制,推动新药和新疗法的发现。
这些研究进展表明,人工智能在医疗保健领域的应用前景广阔,有望为阿尔茨海默症等疑难疾病的早期诊断和治疗带来革命性突破。