Feidhmíocht Algartam Foghlama Meaisín Chun Forchéimniú Go Néaltrú in Othair Chlinic Cuimhne a Thuar

Le haghaidh tuilleadh eolais:ali.ma@wecistanche.com

Teibí

TÁBHACHTACH

D’fhéadfaí halgartaim meaisínfhoghlama a úsáid mar bhonn d’áiseanna cinnteoireachta cliniciúla chun cleachtas cliniciúil a fheabhsú.

CUSPÓIR

Measúnú a dhéanamh ar chumas na n-algartam meaisínfhoghlama chun minicíocht néaltraithe a thuar laistigh de 2 bhliain i gcomparáid leis na samhlacha atá ann cheana agus an cur chuige anailíse is fearr agus an líon athróg a theastaíonn a chinneadh.

DEARADH, SUÍOMH, AGUS RANNPHÁIRTITHE

Bhain an staidéar prognóiseach seo úsáid as sonraí ó chohórt ionchasach de 15 307 rannpháirtithe gan néaltrú ag bunlíne chun anailís thánaisteach a dhéanamh ar fhachtóirí a d’fhéadfaí a úsáid chun minicíocht néaltraithe a thuar. D’fhreastail na rannpháirtithe ar an Ionad Náisiúnta Comhordaithe Alzheimercuimhneclinicí ar fud na Stát Aontaithe idir 2005 agus 2015. Rinneadh anailísí ó Mhárta go Bealtaine 2021. NOCHTADH 258 athróg a chuimsíonn réimsí beart cliniciúil a bhaineann le néaltrú agus fachtóirí riosca.

PRÍOMHTHORTHAÍ AGUS BEARTA

Ba é an príomhthoradh ná néaltrú teagmhais uile-chúis a diagnóisíodh laistigh de 2 bhliain ón measúnú bonnlíne.

Charlotte James, Ph.D.; Janice M. Ranson, Ph.D.; Richard Everson, Ph.D.; David J. Llewellyn, PhD

TORTHAÍ

I sampla de {{0}} rannpháirtí (meanaois [SD], 72.3 [9.8] bliana; 9129 [6{{20}} faoin gcéad ] mná agus 6178 [4{{24] }} faoin gcéad ] fear) gan néaltrú ag an mbunlíne, fuair 1568 (10 faoin gcéad ) diagnóis néaltraithe laistigh de 2 bhliain óna measúnú tosaigh. I gcomparáid le 2 mhúnla atá ann cheana do thuar riosca néaltraithe (.i. Fachtóirí Riosca Cardashoithíoch, Aosú, agus Scór Riosca Néaltraithe, agus an Táscaire Scagthástála Gearr Néaltraithe), bhí algartaim mheaisínfhoghlama níos fearr maidir le néaltrú uilechúiseach teagmhas a thuar laistigh de 2 bhliain. Bhí meánchruinneas foriomlán (SD) de 92 faoin gcéad (1 faoin gcéad ) ag an algartam crann treisithe le grádán , ba é an íogaireacht 0.45 (0.05), sainiúlacht 0.97 (0.01), agus achar faoin gcuar 0.92 (0.01) ag baint úsáide as na 258 athróg go léir. Léirigh anailís ar thábhacht athraitheach nach raibh ach 6 athróg ag teastáil le haghaidh halgartaim meaisínfhoghlama chun cruinneas 91 faoin gcéad a bhaint amach agus achar faoi chuar 0.89 ar a laghad. D'aithin halgartaim meaisínfhoghlama freisin suas le 84 faoin gcéad de na rannpháirtithe a fuair diagnóis tosaigh néaltraithe a aisiompaíodh ina dhiaidh sin go lagú cognaíoch éadrom nó lagú cognaíoch, rud a thugann le tuiscint go bhféadfaí mídhiagnóis a dhéanamh.

CONCLÚIDÍ AGUS ÁBHARTHACHT

Tugann na torthaí seo le fios go bhféadfadh halgartaim meaisínfhoghlama réamh-mheas cruinn a dhéanamh ar néaltrú teagmhas laistigh de 2 bhliain in othair a fhaigheann cúram agcuimhneclinicí ag baint úsáide as ach 6 athróg. D’fhéadfaí na torthaí seo a úsáid chun eolas a thabhairt d’fhorbairt agus do bhailíochtú áiseanna cinnteoireachta icuimhneclinicí.

Cliceáil chun cistanche DHT le haghaidh cuimhne

Réamhrá

Rinneadh measúnú ar go leor othar i suíomhanna speisialtóra, mar shamplacuimhneclinicí, nach bhfuil néaltrú orthu nuair a fhreastalaíonn siad den chéad uair.1 Tá sé tábhachtach idirdhealú a dhéanamh idir othair a théann ar aghaidh le néaltrú a fhorbairt laistigh de fhráma ama atá ábhartha go cliniciúil agus iad siúd atá fós saor ó néaltrú, mar is féidir an léargas sin a úsáid chun tosaíocht a thabhairt d’othair le haghaidh imscrúduithe leantacha. agus idirghabhálacha. Tá sé dúshlánach do chliniceoirí othair atá i mbaol ard néaltrú a fhorbairt a aithint. Cur chuige amháin is ea díriú orthu siúd a bhfuil lagú cognaíoch éadrom (MCI) acu nuair a dhéantar measúnú orthu ar dtús agus cuireadh a thabhairt do na hothair seo le haghaidh leantach. Mar sin féin, féadann sé seo a bheith mar thoradh ar mhírangú suntasach d’othair nach ndírítear orthu le haghaidh obair leantach ach a bhfuil néaltrú orthu agus othair a ndírítear orthu le haghaidh imscrúduithe breise ach nach bhforbraíonn néaltrú. Ní théann formhór na n-othar clinic cuimhne le MCI ar aghaidh chuig néaltrú fiú tar éis 10 mbliana, le ráta comhshó bliantúil de 9.6 faoin gcéad .2

D’fhéadfadh áiseanna cinnteoireachta cliniciúla feabhas a chur ar chumas cliniceoirí tosú an néaltraithe a mheas. Tá na háiseanna cinnteoireachta cliniciúla atá ann cheana ar fáil chun minicíocht mheántéarmach agus fhadtéarmach néaltrú i ndaonraí éagsúla a mheas. Mar shampla, dearadh an Scór Riosca Fachtóirí Riosca Cardashoithíocha, Aosú, agus Teagmhais Néaltraithe (CAIDE)3 chun an riosca a bhaineann le néaltrú a fhorbairt i 20 bliain do dhaoine meánaosta a thuar, agus tá sé mar aidhm ag an Táscaire Scagthástála Gearr Néaltraithe (BDSI)4 daoine scothaosta a aithint. othair chun díriú ar scagthástáil chognaíoch tríd an riosca a bhaineann le néaltrú a fhorbairt i 6 bliana a chinneadh. Mar sin féin, go bhfios dúinn, níor forbraíodh aon chúnamh cinnteoireachta cliniciúil chun minicíocht néaltraithe i gclinicí cuimhne a thuar thar thréimhse níos giorra atá ábhartha go cliniciúil.

Ligeann meaisínfhoghlaim (ML) faisnéis a ghiaráil ó thacair shonraí mhóra agus chasta. Le déanaí, cuireadh i bhfeidhm é ar dhiagnóiseadh néaltraithe agus ar thuar riosca.5-9 Mar sin féin, is minic a ionchorpraíonn na samhlacha seo faisnéis nach mbíonn ar fáil go hiondúil i ngnáthchleachtas cliniciúil, mar ard-néaríomháú, tástáil ghéiniteach, agus bithmharcóirí sreabhán cerebrospinal, rud a theorannaíonn feidhmiú cliniciúil do suíomhanna speisialtóra nó taighde.

D’fhiosraigh muid an féidir teicnící ML a úsáid chun minicíocht an néaltraithe a thuar thar thréimhse 2-bliana ag baint úsáide as sonraí clinic cuimhne ó US NationalAlzheimerIonad Comhordaithe (NACC). Scrúdaíomar freisin an t-íostacar athróg a theastaíonn le go n-éireoidh le samhlacha ML lánfheidhmíocht dhiagnóiseach.

Modhanna

Fuair ​​staidéar NACC faomhadh eiticiúil ó bhord athbhreithnithe institiúideach gach láithreáin sula bhféadfadh sé sonraí a sholáthar, agus thug na rannpháirtithe go léir toiliú eolasach i scríbhinn. Measadh an staidéar prognóiseach seo a bheith díolmhaithe ó fhaomhadh eiticiúil institiúideach toisc gur úsáideamar sonraí dí-aitheanta a bailíodh roimhe seo. Tá na sonraí a úsáideadh sa staidéar seo ar fáil don NACC ar iarratas sonraí. Tuairiscítear an staidéar seo de réir na treoirlíne tuairiscithe um Thuairisciú Trédhearcach ar Shamhail Thuar Ilathraithigh le haghaidh Prognóis nó Diagnóis Aonair (TRIPOD). Rinneadh anailís ar na sonraí ó Mhárta go Bealtaine 2021.

Staidéar Samplach

D'úsáideamar sonraí a bailíodh roimhe seo ó Thacar Sonraí Éide (UDS) NACC.10 Tá sonraí cohórt ionchasacha san UDS ó Institiúid Náisiúnta um Aosú SAMAlzheimerGalarClár lárionad le haghaidh taighde comhoibríoch multicenter arAlzheimer'sgalaragus neamhoird néar-mheathlúcháin eile.11 Is éard atá inár dtacar sonraí ná sonraí ó chlinic chuimhne a bailíodh idir Meán Fómhair 2005 agus Feabhra 2015 ó 30Alzheimer'sGalarIonaid atá lonnaithe sna Stáit Aontaithe. Áiríonn an tacar sonraí tréithe sochdhéimeagrafacha rannpháirtí agus comhpháirtí, stair teaghlaigh, stádas feidhmiúil, 12 siomptóim iompraíochta (arna measúnú le torthaí Cheistneoir Fardail Néarshíciatrach13), ceallra tástála néarshíceolaíochta,14 agus diagnóis néaltraithe cliniciúil NACC, arna sannadh ag gach ceann acu.AlzheimerGalarIonad ag baint úsáide as critéir diagnóiseacha cliniciúla foilsithe bunaithe ar mheastóireacht chliniciúil chaighdeánaithe UDS. Tá sonraí na gcritéar diagnóiseach arna nglacadh ag an bprótacal UDS agus an treoir ghaolmhar foilsithe roimhe seo.15

D’úsáideamar leaganacha 1 agus 2 de UDS, lena n-áirítear 32 573 freastail ar chlinic chuimhne le measúnú bonnlíne. Cé go bhfuil ár gcuid samhlacha deartha chun minicíocht néaltraithe a thuar laistigh de 2 bhliain, chun éagsúlacht san am idir ceapacháin leantacha a chur san áireamh, chuireamar san áireamh obair leantach a tharla laistigh de 29 mí ón gcuairt tosaigh chun a chinntiú gurbh í an chéad chuairt nó an chéad chuairt. dara coinne leantach.

Toradh Athróg

Ba é an t-athróg toraidh ná diagnóis néaltrú teagmhais uile-chúis laistigh de 29 mí (thart ar 2 bhliain) ón measúnú bonnlíne. Áirítear leis seo fochineálacha néaltraithe, mar néaltrú Alzheimer, néaltrú le comhlachtaí Lewy, néaltrú soithíoch, agus fochineálacha eile is annamha. Diagnóisíodh néaltrú Alzheimer de réir critéir NINCSD-ADRDA, diagnóisíodh néaltrú soithíoch 16 de réir critéar NINDS-AIREN, 17 diagnóisíodh néaltrú coirp Lewy (LBD) de réir an tríú tuarascáil de chritéir cuibhreannas Néaltrú le Comhlachtaí Lewy,18 agus néaltrú frontotemporal. diagnóisíodh de réir critéar Neary agus comhghleacaithe 1998.19

Réamhthuairteoirí Iarrthóra

Chuireamar san áireamh gach athróg ábhartha go cliniciúil a bailíodh le linn na cuairte tosaigh i leaganacha 1 agus 2 den UDS (eTábla 1 san Fhorlíonadh). D'eisiaíomar athróga le luachanna téacs saor in aisce, amhail ainmneacha na gcógas, agus athróga a bhí tairiseach ar fud na rannpháirtithe go léir, mar uimhir na cuairte. Gineadh ceithre athróg shintéiseacha chun cabhrú leis an measúnú ar thábhacht athraitheach (ba cheart na hathróga seo a rangú íseal); Athróg a bhí i 3 cinn de na hathróga seo ná athróg reatha (1 dhénártha, 1 athróg chatagóireach, agus 1 athróg uimhriúil), agus gineadh athróg 1 go randamach ó dháileadh gnáth. Bhí 258 athróg san iomlán mar thoradh air seo.

I measc na n-athróg ón UDS a ionchorpraítear inár samhlacha tá tréithe déimeagrafacha rannpháirtí (15 athróg), tréithe déimeagrafacha comhpháirtí (7 athróg), stair teaghlaigh (3 athróg), stair leighis (47 athróg), míochainí (21 athróg), fisiceach (12 athróg). ) agus torthaí scrúdaithe néareolaíocha (4 athróg), an Scála Rátála Galar Parkinson Aontaithe20 (UDPRS) (28 athróg), scála Rátáil Néaltrú Cliniciúil (CDR)21 (8 athróg), stádas feidhmiúil (10 athróg), ceallraí tástála neuropsychological (50 athróg) , Scála Dúlagair Seanliachta (17 athróg), agus measúnú cliniciúil ar na hairíonna (32 athróg). As na hathróga seo, bhí 239 (93 faoin gcéad) ar iarraidh le haghaidh rannpháirtí 1 ar a laghad, agus bhí athróg 1 ar a laghad ar iarraidh ag na rannpháirtithe go léir.

Forbairt Múnla

Chuireamar 4 algartam ML22 i bhfeidhm: aischéimniú lóistíochta (LR), 23 meaisín veicteora tacaíochta (SVM), 24 foraoise randamach (RF), 25,26 agus crainn treisithe le grádán (XGB)27 (Rí-Mhodhanna san Fhorlíonadh). Déanann na halgartaim seo tasc aicmithe: cinneann siad cé acu an dtagann rannpháirtí in aicme 0 (tuartha go bhfanfaidh sé saor ó néaltrú 29 mí ón mbunlíne) nó in aicme 1 (tuartha go mbeidh néaltrú teagmhasach laistigh de 29 mí den bhunlíne). Tá an t-aicmiú bunaithe ar athróga a taifeadadh ag a gcéad chuairt (bunlíne) ar chlinic cuimhne. Chun na halgartaim ML a chur i bhfeidhm, d'úsáideamar an leabharlann sci-kit-lean Python (Python Software Foundation),28 le tras-bhailíochtú 5-huaire (eMethods in the Supplement). Cuireadh luachanna in easnamh i leith trí shampláil le hathsholáthar ó luachanna neamh-in easnamh. Cuireadh an phróiseáil agus an anailís sonraí go léir i bhfeidhm i Python leagan 3.9, leagan NumPy 1.19.4, agus leagan sci-kit-lean 0.24.0.

Anailís staitistiúil

Meastóireacht Mhúnla

Rinneamar measúnú ar fheidhmíocht na múnlaí go léir trí chomparáid a dhéanamh ar a gcruinneas foriomlán, a n-íogaireacht, agus a sainiúlacht maidir le tairseacha cinnidh atá sonraithe sa litríocht (múnlaí reatha) nó tairseach de 0.5 (múnlaí ML), a thugann an t-ualú céanna bréagach-dearfach. agus earráidí bréagacha diúltacha. Baineadh úsáid as an limistéar faoi chuar saintréithe oibriúcháin an ghlacadóra (AUC)29 chun achoimre a dhéanamh ar fheidhmíocht na samhla thar gach tairseach féideartha agus, mar sin de, ualuithe earráide mí-rangaithe.30 Fuarthas meántomhais feidhmíochta agus SDanna trí stríocadh tosaithe (ríomhMhodhanna san Fhorlíonadh).

Comparáid le Múnlaí Reatha

Is samhlacha réamh-mheasta riosca néaltraithe iad an BDSI agus CAIDE a thugann scór d’othair a léiríonn a riosca néaltrú a fhorbairt thar amscálaí níos faide. Chun na scóir riosca BDSI agus CAIDE a dhíorthú, roghnaigh muid athróga ón UDS is dlúithe a fhreagraíonn do na hathróga a úsáideadh roimhe seo (eTábla 2 san Fhorlíonadh). Cuireadh feidhmíocht ár samhlacha ML i gcomparáid le feidhmíocht an BDSI agus CAIDE chun minicíocht néaltraithe 2-bliana a thuar.

Feidhmíocht Shamhla Trasna Fochineálacha Néaltraithe

Is féidir cúiseanna éagsúla a bheith ag néaltrú, a fhreagraíonn do fhochineálacha éagsúla néaltrú. Chun measúnú a dhéanamh ar chumas na múnlaí ML chun fochineálacha éagsúla néaltraithe a aithint, roinneamar na cásanna néaltrú teagmhais i néaltrú Alzheimer, LBD, néaltrú soithíoch, agus fochineálacha néaltraithe eile. Ag baint úsáide as na 4 srathú seo, rinneamar céatadán na rannpháirtithe a rangaíodh i gceart (ráta fíordhearfach) a ríomh agus rinneamar comparáid idir na cuair ROC do gach samhail ML.

Imscrúdú ar Chobhsaíocht Diagnóiseach

Is eol go n-ionchorpraíonn diagnóis chliniciúil an néaltraithe othair a ndearnadh mídhiagnóisiú orthu ar dtús (go bunúsach earráidí bréagacha-dearfacha agus bréagacha-diúltacha).31 Sainmhínímid frithdhílse mar nuair a bhíonn rannpháirtí a diagnóisíodh le néaltrú suas le 2 bhliain tar éis a gcéad chuairt ar chlinic cuimhne. agus ina dhiaidh sin faigheann sé diagnóis gan néaltrú (MCI nó cognaíocht gan lagú) laistigh de 2 bhliain ó diagnóis néaltraithe. Ar an gcúis gur diagnóisí éagobhsaí iad na frithdhílse agus gur dócha go raibh siad mar thoradh ar mhídhiagnóis néaltrú, rinneamar imscrúdú ar chruinneas aicmithe na samhlacha ML i sampla de rannpháirtithe a raibh frithdhílse acu (eMethods in the Supplement). D’úsáideamar an fheidhm dáileacháin carnach (CDF) d’aschur scóir aicmithe de réir gach múnla ML chun rannpháirtithe a chur i gcomparáid le haisiompú le hothair a d’fhorbair néaltrú agus othair a d’fhan saor ó néaltrú.

Torthaí

Tar éis {{{0}} freastail a raibh diagnóis néaltrú orthu ag an mbunlíne a eisiamh, 4557 freastail nach raibh aon sonraí leantacha acu, agus 573 freastail a fuair a gcéad leanúint suas níos mó ná 29 mí tar éis a gcéad chuairte , bhí 15 307 rannpháirtí sa sampla anailíse deiridh (aois mheánmhéide [SD], 72.3 [9.8] bliain; 9129 [60 faoin gcéad] ban agus 6178 [40 faoin gcéad] fear). Léirítear saintréithe samplacha i dTábla 1. Laistigh de 2 bhliain ón mbunlíne, fuair 1568 rannpháirtí (10 faoin gcéad) diagnóis néaltrú. As 1568 rannpháirtí a fuair diagnóis de néaltrú, 273 (17 faoin gcéad ) diagnóisíodh ag cliniceoir amháin, agus 1216 (78 faoin gcéad ) diagnóisíodh ag painéal comhdhearcadh; do 79 rannpháirtí (5 faoin gcéad ) , ní foinse an diagnóis sonraithe. Tugtar príomhbhearta feidhmíochta a dhéanann measúnú ar chumhacht thuarthach gach múnla i dTábla 2. I gcomparáid leis na samhlacha atá ann cheana féin, bhí samhlacha ML níos fearr ina gcumas a thuar cé acu an bhforbródh duine aonair néaltrú laistigh de 2 bhliain, agus d’fheidhmigh siad níos fearr leis na samhlacha reatha ar gach beart. D'fheidhmigh na samhlacha ML go léir chomh maith céanna, agus bhí an chumhacht is mó ag XGB nuair a thomhaistear é de réir cruinneas foriomlán (92 faoin gcéad ) agus AUC (meán [SD], 0.92 [0.01]). Léiríonn cuar saintréithe oibriúcháin an ghlacadóra do gach samhail an chosúlacht idir na samhlacha ML agus a fheabhas is atá siad i gcomparáid leis an 2 mhúnla riosca atá ann cheana (Fíor 1).

Feidhmíocht Shamhla Trasna Fochineálacha Néaltraithe

Chun feidhmíocht mhúnla ML a mheas i bhfochineálacha éagsúla néaltraithe, roinneamar an daonra ina 4 fhochineál néaltraithe: néaltrú Alzheimer (1285 rannpháirtí), LBD (82 rannpháirtí), néaltrú soithíoch (21 rannpháirtí), agus fochineálacha néaltraithe eile (180 rannpháirtí). Ba é an tsamhail LR is fearr chun néaltrú Alzheimer agus subtypes eile a aithint, ag rangú i gceart 589 rannpháirtí (46 faoin gcéad) le néaltrú Alzheimer agus 99 rannpháirtí (55 faoin gcéad) le subtypes eile. D'fheidhmigh an tsamhail SVM is fearr ar rannpháirtithe le LBD, ag rangú i gceart 40 rannpháirtí (49 faoin gcéad ). Gach samhlacha rangaithe i gceart 7 rannpháirtí (33 faoin gcéad ) le néaltrú soithíoch . Léiríonn cuair saintréithe oibriúcháin an ghlacadóra gur éirigh chomh maith céanna leis na samhlacha go léir ar gach fochineál (Fíor 1 san Fhorlíonadh).

Imscrúdú ar Íoslíon Athróg

Míbhuntáiste amháin a bhaineann le cur chuige ML a úsáid is ea an líon mór athróg atá i gceist. De réir mar a mhéadaíonn líon na n-athróg a theastaíonn ó shamhail, ní bhíonn an cur i bhfeidhm i suíomh cliniciúil chomh praiticiúil agus bíonn lagú ar inléirmhíniú na samhla. Chun measúnú a dhéanamh ar cé mhéad athróg a bhí ag teastáil ó gach samhail ML chun an chumhacht thuarthach atá coibhéiseach leis an méid a fuaireamar ag baint úsáide as na 258 athróg go léir (Tábla 2) a mheas, rinneamar measúnú ar an gcaoi a d'athraigh AUC le líon na n-athróg a bhí san áireamh sna samhlacha. Go sonrach, rinneamar na hathróga a rangú do gach samhail trína sórtáil in ord íslitheach tábhachta (ie, cumhacht idirdhealaitheach gach athróige de réir an algartam; eModhanna san Fhorlíonadh). Ina dhiaidh sin rinneamar athoiliúint ar gach samhail le méadú ar líon na n-athróg, ag tosú leis na cinn is tábhachtaí. Fuaireamar amach nach raibh ach 22 athróg ag teastáil ó gach múnla chun feidhmíocht dhiagnóiseach a bhaint amach nach raibh so-aitheanta go staitistiúil óna meánfheidhmíocht optamach (Fíor 2; eFíor 2 san Fhorlíonadh). Ní raibh na hathróga sintéiseacha a cuireadh leis chun bailíocht an mheasúnaithe tábhachta athraitheacha a áirithiú sna 22 athróg is airde d’aon mhúnla, rud a léiríonn gur beag an fhaisnéis a bhí ann chun rangú na hathróige a chinneadh go láidir tar éis an fheidhmíocht dhiagnóiseach iomlán a bhaint amach.

Príomhfhachtóirí Riosca a Aithint

As na 22 athróg is tábhachtaí do gach samhail, ní raibh ach 5 choitianta ag gach múnla (ie, breithiúnas cliniciúil ar mheath cuimhne, cumas cognaíocha, iompar, cumas gnóthaí a bhainistiú, nó athruithe mótair agus gluaiseachta; am chun Tástáil Déantúsaíochta Conaire a chríochnú; Cuid B; CDR: lagú treoshuímh; CDR: lagú baile agus caitheamh aimsire; agus leibhéal neamhspleáchais). As na hathróga eile, bhí 10 phéire a raibh comhghaol níos mó ná 0 acu.7, rud a thugann le fios gur athróga cosúla iad (eTábla 3 san Fhorlíonadh). Ag tabhairt cuntas ar an gcomhghaol seo trí athróga a chomhghaolú go mór, fuaireamar amach go raibh 6 athróg an-thuarthach (breithiúnas cliniciúil ar laghdú, am chun Tástáil Déanamh Conaire Cuid B a chríochnú, 3 chomhpháirt den CDR [treoshuíomh, cuimhne, agus baile agus caitheamh aimsire. lagú], agus leibhéal neamhspleáchais) a bhí comónta do gach samhail ML (eTábla 4 san Fhorlíonadh). Agus na hathróga seo á n-úsáid ag gach samhail amháin, fuaireamar amach nach raibh aon laghdú suntasach ar fheidhmíocht dhiagnóiseach i gcás LR agus XGB: ag baint úsáide as an gcroíthacar seo de 6 athróg, bhí meánchruinneas (SD) de 91 faoin gcéad (0) ag na samhlacha seo faoin gcéad ) le haghaidh LR agus 91 faoin gcéad (1 faoin gcéad ) le haghaidh XGB agus meán (SD) AUC de 0.89 (0.{20}}1) do LR agus 0.89 (0.02) do XGB (eTábla 5 san Fhorlíonadh).

Cobhsaíocht Diagnóiseach

As 1568 rannpháirtí a fuair diagnóis de néaltrú taobh istigh de 2 bhliain, d’aithníomar go raibh frithdhílse ag 130 (8 faoin gcéad) ar dócha go ndearnadh mídhiagnóisiú orthu ar dtús agus a ndearnadh mí-lipéadú orthu mar sin chun críocha ML. Fuaireamar amach cé nár tuairiscíodh aisiompuithe ach i 0.8 faoin gcéad de na rannpháirtithe, b’ionann iad agus 92 go 109 rannpháirtí (7 faoin gcéad -8 faoin gcéad ) de rannpháirtithe mí-rangaithe, le méid beag éagsúlachta idir samhlacha (Tábla 3). Bhí an chobhsaíocht dhiagnóiseach ab airde ag an tsamhail RF, ag aithint i gceart 109 de na 130 rannpháirtí le frithdhílse (84 faoin gcéad ) trína rangú mar a réamh-mheastar a bheith saor ó néaltrú ag 2 bhliain. Chun cobhsaíocht dhiagnóiseach samhlacha ML a fhiosrú, bhaineamar na rannpháirtithe amach le frithdhílse le linn na hoiliúna (eMethods in the Supplement). Tar éis na samhlacha a athoiliúint gan aisiompuithe, fuaireamar amach gur shainaithin RF 106 rannpháirtí a raibh taithí acu ar aisiompuithe (airmheán [IQR], 82 faoin gcéad [78 faoin gcéad -82 faoin gcéad ]), d’aithin SVM 93 rannpháirtí a raibh taithí acu ar aisiompuithe (airmheán [IQR], D'aithin 72 faoin gcéad [69 faoin gcéad -74 faoin gcéad ]), agus LR agus XGB araon 92 rannpháirtí a raibh taithí acu ar aisiompuithe (airmheán [IQR], 71 faoin gcéad [68 faoin gcéad -75 faoin gcéad ]). Fuarthas IQRanna trí rannpháirtithe bootstrapping a raibh taithí acu ar fhrithdhílse.

Chun an difríocht idir rannpháirtithe mí-rangaithe, rannpháirtithe le frithdhílse, agus rannpháirtithe a d’fhorbair néaltrú gan frithdhílse a thuiscint, rinneamar anailís ar na CDFanna de scóir aicmithe a fuarthas ó gach samhail ML. Fuaireamar amach go raibh scóir na rannpháirtithe mí-rangaithe, agus na rannpháirtithe sonracha a raibh frithdhílse acu, difriúil ó rannpháirtithe a d’fhorbair néaltrú agus iad siúd nach raibh (rFigiúr 3 san Fhorlíonadh). Thit na CDFanna de na scóir aicmithe do rannpháirtithe nár fhorbair néaltrú ar an taobh clé de gach ceapach, rud a thugann le fios gur thug na samhlacha ML dóchúlacht íseal do na rannpháirtithe seo néaltrú a fhorbairt. Os a choinne sin, i gcás rannpháirtithe a d’fhorbair néaltrú, thit na CDFanna ar thaobh na láimhe deise de na ceapacha: sannadh dóibh dóchúlacht ard go bhforbródh néaltrú. I gcás na samhlacha go léir, thit dáileadh na scóir do rannpháirtithe le frithdhílse ar an taobh clé de sin do rannpháirtithe a d'fhorbair néaltrú, rud a chiallaíonn go ndearnadh measúnú ar rannpháirtithe a raibh frithdhílse orthu mar dhaoine a raibh dóchúlacht níos ísle acu néaltrú a fhorbairt de réir na múnlaí seo.

Plé

Sa staidéar prognóiseach seo, bhí cruinneas prognóiseach níos fearr ag algartaim ML i gcomparáid le BDSI agus CAIDE maidir le minicíocht néaltraithe a thuar laistigh de 2 bhliain ó mheasúnú an chéad chlinic cuimhne ar othair. Rinneadh measúnú ar dhá cheann de na halgartaim ML chun cruinneas 91 faoin gcéad agus AUC de 0 a bhaint amach.89 gan ach 6 phríomhathróg. Tugann anailísí íogaireachta le fios go bhféadfadh samhlacha ML céatadán ard de na rannpháirtithe a raibh taithí acu ar fhrithdhílsiú a rangú i gceart agus a d’fhéadfadh a bheith mídhiagnóisithe laistigh de 2 bhliain óna gcuairt tosaigh. Tá neart láidreachtaí ag an staidéar seo, lena n-áirítear an sampla mór othar a dhíorthaítear ó chlinicí cuimhne iolracha ar fud na Stát Aontaithe, an raon leathan teicnící ML a úsáidtear, an tagarmharcáil i gcoinne na múnlaí riosca atá ann cheana féin, agus iniúchadh ar chobhsaíocht dhiagnóiseach agus ar mhídhiagnóis dhóchúil.

Dhírigh staidéir roimhe seo ar úsáid ML chun riosca néaltraithe a thuar ar thiontú ó chognaíocht gan lagú go néaltrú Alzheimer nó MCI,6,8 nó tiontú ó MCI go néaltrú Alzheimer.5 Níl na cineálacha cur chuige seo chomh húsáideach i suíomh cliniciúil, toisc nach bhfuil siad san áireamh. cineálacha eile néaltrú5,6,8 nó othair nach bhfuil lagú cognaíoch orthu ar dtús.5 Áiríodh sna sonraí a úsáideadh sna staidéir seo scananna tomagrafaíochta astaithe posatrón,5,8 agus bithmharcóirí sreabhán cerebrospinal,8 nach bhfuil ar fáil go coitianta i suíomh clinic cuimhne. Sháraigh staidéar le Lin et al6 é seo trí úsáid a bhaint as sonraí NACC chun sraith de 15 athróg chliniciúil neamhionrach a aimsiú chun measúnú a dhéanamh ar an riosca tiontaithe ó chognaíocht gan lagú go MCI i dtréimhse 4-bliana. Mar sin féin, tá tógáil MCI beagán conspóideach,32, agus is minic a bhíonn rátaí comhshó idir MCI agus néaltrú íseal.32,33 Comhlánaíonn ár samhlacha ML na hanailísí seo agus tá sé de bhuntáiste acu nach n-ionchorpraítear ach 6 phríomhathróg thar amscála atá ábhartha go cliniciúil agus an t-amscála a thuar. toradh an néaltraithe uilechúise.

De na samhlacha reatha a ndearnadh imscrúdú orthu inár staidéar, ba é an tsamhail CAIDE an ceann is lú cruinn maidir le riosca néaltraithe a thuar thar 2 bhliain, rud nach bhfuil iontas, ós rud é gur forbraíodh é chun riosca fadtéarmach néaltraithe a thuar i ndaoine fásta meánaosta thar thréimhse i bhfad níos faide. tréimhse leantach 20 bliain. D'fheidhmigh an BDSI níos fearr ná an CAIDE, rud a léiríonn is dócha gur dearadh é le húsáid i ndaoine fásta níos sine thar thréimhse leantach níos measartha 6 bliana. Mar sin féin, d’fheidhmigh gach samhail ML níos fearr ná na samhlacha reatha. Ag baint úsáide as na hathróga go léir, ba é XGB an cur chuige ML is cumhachtaí maidir le hothair a thuar ar dócha go ndéanfaí diagnóis orthu le néaltrú laistigh de 2 bhliain, rud a thugann le tuiscint go bhfuil an bealach ina ndéantar crainn cinnidh nua a oiliúint chun earráidí na dtrí bliana seo caite a cheartú mar thoradh ar fheidhmíocht imeallach. gnóthachan. Mar sin féin, ba chosúil gurbh é XGB an cur chuige ba lú a bhí in ann rannpháirtithe a raibh taithí acu ar fhrithdhílse a aithint, ie iad siúd a diagnóisíodh ar dtús le néaltrú laistigh de 2 bhliain agus a raibh an diagnóis sin aisiompaithe laistigh de 2 bhliain ón diagnóis tosaigh.

Is féidir feidhmíocht na samhlacha ML a laghdú go mór trí shonraí oiliúna mílipéadaithe.34 Go hintuigthe, ní i gcónaí a chuirtear feabhas ar an bhfeidhmíocht mura gcuirtear sonraí oiliúna mílipéadaithe san áireamh.35 De réir mar a mhéadaíonn leibhéal an torainn sna sonraí oiliúna, laghdaítear luach an torainn sin a eisiamh nó a laghdú má dhéantar é a laghdú. tá an torann céanna i láthair sna sonraí bailíochtaithe.36 Mar sin, d'fhéadfadh sé go laghdódh scagadh sonraí oiliúna fiú sonraí neamhbhailíochta feidhmíochta, mar a aimsíodh sa staidéar seo. Mar sin féin, nuair a bhíonn an leibhéal mílipéadaithe níos lú ná thart ar 20 faoin gcéad go 40 faoin gcéad , féadtar cruinneas sonraí bailíochtaithe a fheabhsú, fiú má ionchorpraítear leis sin sonraí mílipéadaithe.35,37,38 Léiríonn sé seo an tábhacht a bhaineann le himscrúdú a dhéanamh ar chobhsaíocht dhiagnóiseach san oiliúint agus sonraí bailíochtaithe: ionchorpraíonn sonraí caighdeánacha fiú critéar earráidí.

Bhí an ráta frithdhílse breathnaithe (8 faoin gcéad) cosúil leis an ráta a fuarthas i staidéar in 2019 bunaithe ar dhaonra difriúil sna SA.31 Inár staidéar, fuarthas amach go raibh céatadán na rudaí dearfacha bréagacha éagsúil ó 7 faoin gcéad go 19 faoin gcéad, ag brath ar an gcognaíoch measúnú a úsáidtear. Go bhfios dúinn, is é seo an chéad anailís ar mhídhiagnóis fhéideartha i UDS NACC agus molann sé go bhféadfadh úsáid ML mar áis cinnteoireachta cliniciúil laghdú a dhéanamh ar mhídhiagnóisiú dearfacha bréagacha suas le 84 faoin gcéad . Ós rud é go bhfuil othair a bhfuil taithí acu ar fhrithdhílse teorannach sa chiall dhiagnóiseach, ó thaobh cliniciúil de, d'fhéadfadh sé a bheith ciallmhar go leanfaí iad ar aon nós, ó tharla go bhfuil cúiseanna imní cliniciúla ann. Mar sin, b’fhéidir gurb é XGB an tsamhail is fearr le haghaidh cabhrach cinnteoireachta cliniciúla. Mar mhalairt air sin, d’fhéadfadh sé a bheith níos úsáidí fós cur chuige ensemble a dhéanann tuar tánaisteacha faoi chobhsaíocht dhiagnóiseach dhóchúil agus an fhéidearthacht go ndéanfaí mí-rangú.

Teorainneacha

Tá roinnt teorainneacha ag baint leis an staidéar seo. Ar an gcéad dul síos, forbraíodh CAIDE agus BDSI araon ag baint úsáide as daonraí difriúla leis an gceann a úsáideadh sa staidéar seo. Ní raibh coibhéis chruinn ag gach athróg a úsáideadh chun na samhlacha seo a fhorbairt sa UDS a d'fhéadfadh cur isteach ar a bhfeidhmíocht sa tacar sonraí seo. Ar an dara dul síos, d'fhéadfadh earráid áirimh a bheith mar thoradh ar an modh a úsáidtear chun na sonraí a chur i leith. Go sonrach, cuirtear luach uimhriúil in ionad na luachanna uile atá in easnamh, ach tá roinnt luachanna in easnamh mar gheall ar a ngaol le luach eile; dá bhrí sin, tá an fhíric go bhfuil luach in easnamh faisnéiseach. Mar sin féin, cé go raibh meán de 14 faoin gcéad de shonraí in easnamh ag rannpháirtithe, bhí na 6 phríomhathróg a aithníodh in easnamh ar mheán 1 faoin gcéad de na rannpháirtithe. Ar an tríú dul síos, cé gur bhain ár staidéar úsáid as sampla mór de lucht freastail chlinic cuimhne sna Stáit Aontaithe, rud a fhágann go bhfuil ár dtorthaí an-infheidhme maidir leis an suíomh seo, ní fios a mhéid a dhéanfaidh na torthaí seo ginearálú do dhaonraí eile.

Conclúidí

Fuair ​​​​an staidéar prognóiseach seo amach gur sháraigh samhlacha ML na samhlacha réamh-mheasta riosca néaltraithe atá ann cheana féin agus go bhféadfadh sé go bhféadfadh siad feabhas a chur ar thuar teagmhais néaltrú thar 2 bhliain i gclinicí cuimhne. D’fhéadfadh go mbeadh an poitéinseal ag sé phríomhfhachtóir do riosca néaltraithe a aithníodh sa staidéar seo feabhas a chur ar chleachtas cliniciúil i gclinicí cuimhne má ionchorpraítear iad i gcabhracha cinnteoireachta cliniciúla amach anseo.

TAGAIRTÍ

1. Hejl A, Høgh P, Waldemar G. Coinníollacha a d'fhéadfadh a bheith inchúlaithe i 1000 othar clinic cuimhne as a chéile. J Neurol Neurosurg Síciatracht.

2. Mitchell AJ, Shiri-Feshki M. Ráta dul chun cinn lagú cognaíoch éadrom go néaltrú – meitea-anailís ar 41 staidéar cohórt tionscanta láidir. Scanadh Síciatraí Acta. 2009; 119(4):252-265.

3. Barnes DE, Beiser AS, Lee A, et al. Forbairt agus bailíochtú táscaire scagthástála néaltraithe gairid do chúram príomhúil. Galar Alzheimer. 2014; 10(6):656-665.e1. doi:10.1016/J.jalz.2013.11.006

4. Kivipelto M, Ngandu T, Laatikainen T, Winblad B, Soininen H, Tuomilehto J. Scór riosca maidir le riosca néaltrú a thuar i 20 bliain i measc daoine lár-aois: staidéar fadaimseartha, bunaithe ar an daonra. Lancet Neurol. 2006; 5(9):735-741. doi:10.1016/S1474-4422(06)70537-3

5. Cui Y, Liu B, Luo S, et al; Tionscnamh Néar-íomháú Galar Alzheimer. Comhshó ó lagú cognaíoch éadrom go galar Alzheimer a shainaithint trí úsáid a bhaint as réamhaisnéiseoirí ilathróg. PLoS a hAon.

6. Lín M, Gong P, Yang T, Ye J, Albin RL, Dodge HH. Cur chuige anailíse sonraí móra i leith tacar sonraí NACC: ag cabhrú le saibhriú trialach réamhchliniciúil. Neamhord Alzheimer Dissoc. 2018; 32(1):18-27.

7. Páirc JH, Cho HE, Kim JH, et al. Foghlaim meaisín a thuar ar mhinicíocht an ghalair Alzheimer ag baint úsáide as sonraí sláinte riaracháin ar scála mór. NPJ Digit Med. 2020; 3(1):46.

8. Zhan Y, Chen K, Wu X, et al; Tionscnamh Néar-íomháú Galar Alzheimer. Comhshó ó ghnáthchognaíocht daoine scothaosta go galar Alzheimer a shainaithint ag baint úsáide as meaisín veicteora tacaíochta ilmhódach.J Alzheimers Dis. 2015; 47(4):1057-1067.

9. Burgos N, Colliot O. Meaisín-fhoghlaim chun galair inchinne a aicmiú agus a thuar: dul chun cinn le déanaí agus dúshláin atá le teacht. Curr Opin Neurol. 2020; 33(4):439-450.

10. Beekly DL, Ramos EM, Lee WW, et al; Ionaid Galar Alzheimer NIA. Bunachar sonraí an Ionaid Chomhordaithe Náisiúnta Alzheimer (NACC): an Tacar Sonraí Aonfhoirmeach. Neamhord Alzheimer Dissoc. 2007; 21(3):249-258.

11. An Foras Náisiúnta um Aosú. Ionaid Taighde ar Ghalair Alzheimer. Ar rochtain 21 Bealtaine, 2021.

12. Pfeffer RI, Kurosaki TT, Harrah CH Jr, Chance JM, Filos S. Gníomhaíochtaí feidhmiúla i ndaoine fásta níos sine sa phobal a thomhas. J Gearaltaigh. 1982; 37(3):323-329.

13. Kaufer DI, Cummings JL, Ketchel P, et al. Bailíochtú an NPI-Q, foirm chliniciúil ghairid den Fhardal Néarshíciatrach. J Néarshíciatracht Clin Neurosci. 2000; 12(2):233-239.

14. Weintraub S, Bradán D, Mercaldo N, et al. Tacar Sonraí Comhionanna (UDS) na nIonad Galar Alzheimer: an ceallraí tástála neuropsychologic. Neamhord Alzheimer Dissoc. 2009; 23(2):91-101.

15. Morris JC, Weintraub S, Chui HC, et al. An Tacar Sonraí Comhionanna (UDS): athróga cliniciúla agus cognaíocha agus sonraí tuairisciúla ó Ionaid Ghalair Alzheimer. Neamhord Alzheimer Dissoc. 2006; 20(4):210-216.

16. McKhann G, Drachman D, Folstein M, Katzman R, Praghas D, Stadlan EM. Diagnóis chliniciúil ar ghalar Alzheimer: tuarascáil Ghrúpa Oibre NINCDS-ADRDA faoi choimirce Thascfhórsa na Roinne Sláinte agus Seirbhísí Daonna ar Ghalar Alzheimer. Néareolaíocht. 1984; 34(7):939-944.

17. Román GC, Tatemichi TK, Erkinjuntti T, et al. Néaltrú soithíoch: critéir dhiagnóiseacha le haghaidh staidéir taighde: tuarascáil ar Cheardlann Idirnáisiúnta NINDS-AIREN. Néareolaíocht. 1993; 43(2):250-260.

18. McKeith IG, Dickson DW, Lowe J, et al; Cuibhreannas ar DLB. Diagnóis agus bainistiú néaltrú le comhlachtaí Lewy: an tríú tuarascáil de chuid Cuibhreannas DLB. Néareolaíocht.

19. Neary D, Snowden JS, Gustafson L, et al. Degeneration lobar frontotemporal: comhdhearcadh ar chritéir dhiagnóiseacha cliniciúla. Néareolaíocht. 1998; 51(6):1546-1554.

20. Martínez-Martín P, Gil-Nagel A, Gracia LM, Gómez JB, Martínez-Sarriés J, Bermejo F; Grúpa Illárnach an Chomharchumainn. Saintréithe agus struchtúr scála rátála galar Parkinson aontaithe. Neamhord Mov. 1994; 9 (1):76-83.

21. Muiris S.C. Rátáil Cliniciúil Néaltraithe: beart diagnóiseach agus céimnithe iontaofa agus bailí do néaltrú den chineál Alzheimer. Int Síceiteiripeoir. 1997; 9(S1)(soláthar 1):173-176.

22. Hastie T, Tibshirani R, Friedman J. Na Gnéithe den Fhoghlaim Staitistiúil: Mianadóireacht Sonraí, Tátail, agus Tuar. Springer Science & Business Media; 2009.

23. Hosmer Jr DW, Lemeshow S, Sturdivant RX. Aischéimniú Lóistíochta Fheidhmeach. John Wiley & Sons; 2013.

24. Cortes C, Vapnik V. Líonraí tacaíochta-veicteora. Mach Foghlaim. 1995; 20(3):273-97. do:10.1007/BF00994018

25. Breiman L. Foraoisí randamacha. Mach Foghlaim. 2001; 45(1):5-32. doi:10.1023/A:1010933404324

26. Ho TK. Foraoisí cinneadh randamach. In: Imeachtaí an 3ú Comhdháil Idirnáisiúnta ar Anailís agus Aithint Doiciméad. IEEE; 1995: 278-282.

27. Friedman JH. Treisiú grádán stochastic. Anailís ar Shonraí Staidrimh Ríomhaireachtúil. 2002; 38(4):367-78.

28. Pedregosa F, Varoquaux G, Gramfort A, et al, Scikit-learn: meaisínfhoghlaim i Python. J Mach Foghlaim Res. 2011; 12:2825-2830.

29. Krzanowski WJ, DJ Láimhe. Cuar ROC le haghaidh Sonraí Leanúnacha. CRC Press; 2009.

30. Fawcett, T. Réamhrá ar anailís ROC. Aitheantas Patrún Lett. 2006; 27(8):861-874. doi:10.1016/j. Pádraig.2005.10.010

31. Ranson JM, Kuźma E, Hamilton W, Muniz-Terrera G, Langa KM, Llewellyn DJ. Réamh-mheastacháin mhí-rangú néaltraithe agus measúnuithe cognaíocha gairide á n-úsáid. Cleachtadh Neurol Clin. 2019; 9(2):109-117.

32. Bruscoli M, Lovestone S. An bhfuil MCI i ndáiríre ach néaltrú luath: athbhreithniú córasach ar staidéir tiontaithe. Int Síceiteiripeoir. 2004; 16(2):129-140.

33. Farias ST, Mungas D, Reed BR, Harvey D, DeCarli C. Lagú cognaíoch éadrom a chur ar aghaidh chuig néaltrú sa chlinic vs cohóirt pobalbhunaithe. Arch Neurol. 2009; 66(9):1151-1157.

34. Guan D, Yuan W, Ma T, Khattak AM, Chow F. Díothú sonraí oiliúna mílipéadaithe atá íogair ó thaobh costais de. Inf Sci. 2017; 402: 170-81.

35. Brodley CE, Friedl MA. Sonraí oiliúna mílipéadaithe a aithint.J Artif Intelligence Res.

36. Quinlan JR. Ionduchtú crainn chinnidh. Mach Foghlaim. 1986; 1(1):81-106.

37. Brodley CE, Friedl MA. Cásanna oiliúna mílipéadaithe a aithint agus a dhíchur. In: AAAI '96: Imeachtaí an Tríú Comhdháil Náisiúnta Déag ar Intleacht Shaorga. AAAI; 1996: 799-805.

38. Brodley CE, Friedl MA. Feabhas a chur ar mhapáil um chumhdach talún uathoibrithe trí bhreathnuithe mílipéadaithe ó shonraí oiliúna a aithint agus a dhíchur. In: IGARSS '96: 1996 Siompóisiam Idirnáisiúnta Geo-eolaíochta agus Cianbhrait. IEEE;1996:1379-1381.