使用基于常规T1加权MRI的人工智能进行轻度认知障碍的2型糖尿病的自动诊断
Chang Li1, Jun Zhang2, Bo Xue1
1Department of Medical Imaging, Chongqing Emergency Medical Center, Chongqing University Central Hospital, School of Medicine, Chongqing University, Chongqing, China.
Frontiers in neurology
|October 27, 2025
概括
机器学习使用脑成像和临床数据准确诊断2型糖尿病 (T2DM) 患者的轻度认知障碍 (MCI). 这种方法有助于早期检测和区分健康对照和没有认知衰退的T2DM患者.
科学领域:
- 神经成像是一种神经成像.
- 机器学习 机器学习
- 糖尿病学 糖尿病学
背景情况:
- 2型糖尿病 (T2DM) 增加了痴呆症的风险,特别是在轻度认知障碍 (MCI) 患者中.
- 与T2DM相关的认知衰退的根本原因尚未完全理解,需要客观的诊断工具.
- 在T2DM患者中,早期和准确的MCI诊断对于及时干预至关重要.
研究的目的:
- 开发和验证用于T2DM患者MCI自动诊断的机器学习模型.
- 为了区分患有MCI的T2DM患者与没有MCI的T2DM患者和健康对照 (HCs).
- 确定与T2DM认知障碍相关的关键神经影像和临床生物标志物.
主要方法:
- 利用30名患有MCI的T2DM患者,30名没有MCI的T2DM患者和30名HC的高分辨率T1加权MRI扫描.
- 使用FreeSurfer提取了全面的全脑结构特征,并应用了MRMR和LASSO来选择特征.
- 训练了一种随机森林 (RF) 分类器,对所选特征进行分类,并使用5倍交叉验证评估性能.
主要成果:
- 一个RF模型确定了8个最佳特征 (5个结构性,1个神经心理,1个实验室测试,2个实验室测试) 来诊断T2DM与MCI.
- 该模型实现了高性能:平均AUC为0.959 (训练) 和0.887 (测试).
- 关键生物标志物包括脑干体体积,海马体积,糖化血红蛋白和数字跨度测试倒数得分.
结论:
- 开发的射频模型使用自动化MRI分析准确诊断T2DM与MCI.
- 该模型为早期检测提供了精确和客观的工具,提高了临床诊断效率.
- 已识别的生物标志物为T2DM认知障碍的病理生理学提供了见解.


