在具有机器学习的认知正常和轻度认知障碍个体中预测转化:CSF状态是否仍然相关?
Mirella Russo1,2,3, Davide Nardini4, Sara Melchiorre1
1Department of Neuroscience, Imaging, and Clinical Sciences, "G. d'Annunzio" University of Chieti-Pescara, Chieti, Italy.
Alzheimer's & dementia : the journal of the Alzheimer's Association
|January 31, 2025
概括
机器学习模型可以使用标准临床数据预测认知衰退. 结合脑脊液生物标志物进一步提高了对轻度认知障碍和阿尔茨海默病进展的预测准确度.
科学领域:
- 神经学 神经学
- 人工智能的人工智能
- 生物标志物研究 生物标志物研究
背景情况:
- 机器学习 (ML) 有助于诊断轻度认知障碍-阿尔茨海默病 (MCI-AD) 的频谱.
- 当前的ML模型通常需要在临床环境中不常见的数据.
- 这项研究引入了一种新的ML方法,使用标准临床数据来预测认知衰退.
研究的目的:
- 开发和验证一个多步式的ML模型,用于预测阿尔茨海默病风险人群的认知恶化.
- 用标准临床数据 (SCD) 评估模型的预测准确性.
- 研究大脑脊髓液 (CSF) 生物标志物对预测准确性的影响,并了解模型的决策过程.
主要方法:
- 具有正常认知和MCI的参与者从阿尔茨海默氏症神经成像倡议 (ADNI) 数据集中进行了选择.
- 参与者根据总/粉样β 1-42 的比率进行了分类.
- 采用多步ML方法来预测3年转化,利用SCD和CSF生物标记信息. 进行了沙普利增量解释 (SHAP) 分析.
主要成果:
- 在预测认知恶化方面,ML模型实现了84%的整体准确性.
- 准确性在子组中更高:阴性CSF患者的86%,AD类CSF患者的88%.
- SHAP分析显示,CSF阳性和CSF阴性组之间的转换具有不同的预测因素和截止值.
结论:
- 开发的ML方法证明了使用标准临床数据对认知衰退的良好预测准确性.
- 基于CSF生物标志物的分类显著提高了模型的预测准确性.
- 优化神经心理测试的切断值可以进一步改善认知转换的预测.


