基于非成像特征的XGBoost模型用于预测老年人轻度认知障碍
Miguel A Fernández-Blázquez1, José M Ruiz-Sánchez de León2, Rubén Sanz-Blasco2
1Department of Biological and Health Psychology, School of Psychology, Universidad Autónoma de Madrid, C/ Iván Pavlov, 6, Madrid, 28049, Spain. miguelangel.fernandezb@uam.es.
Scientific reports
|August 13, 2025
概括
机器学习模型使用非成像数据准确预测老年人轻度认知障碍 (MCI) 转化风险. 一个可访问的在线工具有助于早期检测,可能降低痴呆风险.
科学领域:
- 老年学和认知神经学.
- 医疗保健中的人工智能
- 生物统计学和预测建模
背景情况:
- 全球痴呆症病例的增加需要早期检测轻度认知障碍 (MCI),这是痴呆症的前体.
- 识别患有MCI风险的个体对于及时干预和痴呆症预防策略至关重要.
研究的目的:
- 开发和验证机器学习 (ML) 模型,使用非成像特征来预测认知健康的老年人MCI转化.
- 在临床环境中创建一个可访问,具有成本效益的工具,用于早期MCI风险评估.
主要方法:
- 利用了845名老年人 (65-87岁) 的数据,构建了五个极端梯度增强 (XGBoost) 模型.
- 采用先进的预处理:多重归算,合成少数超样本技术 (SMOTE) 和夏普利添加式解释 (SHAP) 进行解释.
- 纳入人口统计,自我报告,医疗和认知变量,在三年内评估绩效.
主要成果:
- 随着认知评估的纳入,模型的性能得到了改善;最全面的模型实现了86%的准确性和0.8359.9的AUC.
- MCI转换的关键预测因素包括记忆测试表现,抑郁症状和年龄.
- 一个在线风险计算器被开发出来,并公开提供临床应用.
结论:
- 非成像ML模型显示了早期MCI检测的巨大潜力,提供了高准确性和临床实用性.
- 开发的风险计算器提供了一种实用,具有成本效益的工具,用于在各种医疗保健环境中广泛进行早期检测.
- 未来的研究应该集中在外部验证和与个性化干预措施的整合上,以减轻痴呆风险.


