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人工智能早在六年前检测出阿尔茨海默病 - 在小型研究中100%准确

时间:2021-03-27 13:49:15 技术 我要投稿

新的人工智能系统可以100%准确地预测阿尔茨海默氏症的发展,并且在医生用于诊断疾病的标志出现之前六年。阿尔茨海默氏症无法治愈,并且随着疾病的进展,对疾病的最佳治疗效果会逐渐降低。 这意味着早期发现是全世界4400万阿尔茨海默病患者未来的唯一最佳希望。


加利福尼亚大学旧金山分校(UCSF)的科学家们教他们的人工智能如何检测大脑中人眼不易察觉的细微变化。 到目前为止,该系统在阿尔茨海默氏症的一小部分试验中发生了毁灭性的影响之前提供了一个看似防止失败的预警。 尽管阿尔茨海默氏症是世界上十大致命疾病之一,但近年来我们才刚刚开始对这种疾病有了基本的了解。


虽然我们更好地了解这些标志物和原因,但阿尔茨海默氏症 - 就像足球相关的脑部疾病一样,CTE - 直到今天才能被确诊诊断出去。 医生只是使用消除过程来排除尽可能多的其他记忆丧失的原因。 这是通过记忆评估和评估任何潜在的行为变化以及实验室测试和脑成像来完成的。


大多数人在被诊断患有阿尔茨海默病时只剩下四到八年的生命。 有一些药物可以帮助患者控制记忆丧失 - 例如Aricept,Namenda和Excelon--但它们不是一种解决方案,它们不会停止或逆转记忆丧失,它们可能会略微减慢其进展并帮助日常生活生活更容易管理。


这些药物对每个人都不起作用或不起作用,并且在某个阶段,它们根本不起作用。 早期阿尔茨海默病患者可以开始使用它们,效果更好,但在医生开出药物治疗之前,应该有足够的临床证据证明这种疾病。 但是放射学的新研究表明,AI可能是早期发现阿尔茨海默病的关键,可以保留一些记忆功能 - 长达六年之久。


这种疾病的最明显迹象是大脑中β淀粉样蛋白斑块的积累。 但最近,科学家将某些代谢变化与阿尔茨海默病联系起来。 目前尚不清楚为什么会这样,但阿尔茨海默氏症和糖尿病患者的大脑不会吸收和处理葡萄糖 - 我们的主要能量来源 - 就像健康的大脑一样。


该研究的共同作者,加州大学旧金山分校的放射学家Jae Ho Sohn博士说,这种代谢变化发生得很早,但是“大脑中葡萄糖摄取模式的差异非常微妙和分散”。 “人们善于发现疾病的特定生物标志物,但代谢变化代表了一个更加全球化和微妙的过程。”


因此,虽然医生可能会看到不同图像发生变化的迹象,但人们需要花费很长时间才能在足够长的时间内在足够多的患者中绘制出这些变化及其微妙模式,以肯定地说哪些变化预示着阿尔茨海默氏症。 但这正是人工智能的目标。



具体而言,新系统的机器学习系统能够学习对1,000名患者进行的近2,000次脑部扫描的模式。 Sohn博士,主要研究作者Benjamin Franc博士及其团队在40次扫描中对该系统进行了测试,这些扫描对算法来说是全新的。 人工智能系统检测到每个患者最终通过脑部扫描发现了阿尔茨海默氏症患者平均在诊断出患者之前需要6年时间。

“我们对算法的表现非常满意,”Sohn博士说。


在系统公开之前,这将是一段时间 - 并且还有更多的测试。但Sohn博士和他的团队对AI的潜力寄予厚望。 他说:“如果我们在出现所有症状时就诊断出阿尔茨海默病,那么脑容量损失是如此之大,以至于进行干预为时已晚。”“如果我们能够及早发现它,那么研究人员就有机会找到更好的方法来减缓甚至停止疾病进程。”