AI检测认知障碍

AI to Detect Cognitive Impairment?

密苏里大学哥伦比亚分校

哥伦比亚——轻度认知障碍（MCI）可能是阿尔茨海默病或痴呆症的早期指标，因此及早识别有认知问题的人可以进行干预并获得更好的结果。然而，诊断MCI是一个漫长而困难的过程，尤其是在缺乏持牌神经心理学家的农村地区。

为了提高认知评估的可及性，密苏里大学的一个研究团队创建了一个便携式系统，以高效地测量多种运动功能。该设备简单且经济实惠，结合了深度摄像头、力板和接口板。

密苏里大学的研究团队包括来自健康科学学院的副教授Trent Guess、健康科学学院的助理教学教授Jamie Hall以及工程学院的副教授Praveen Rao。在最近的一项研究中，研究团队对老年人进行了测试，其中一些人患有MCI，并要求他们完成三项活动：静立、行走和从长凳上站起来。特别之处在于，参与者在完成这些活动的同时还需要倒数7个数字。

基于他们的表现，新的便携式系统捕捉到的数据被输入到一个机器学习模型中——这是一种人工智能类型——该模型能够准确识别出研究中83%的MCI患者。

“大脑中涉及认知障碍的区域与涉及运动功能的区域重叠，因此当一个功能受损时，另一个也会受到影响，”Guess说。“这些细微的运动功能差异，如平衡和行走方面的变化，我们的新设备能够检测到，但通过观察却很难发现。”

根据疾病控制与预防中心的数据，预计到2060年，美国患阿尔茨海默病的人数将翻一番以上，而这种便携式设备有可能帮助数百万老年人，因为MCI是阿尔茨海默病和痴呆症的前兆之一。

“阿尔茨海默病在美国是一个严重的问题。我们知道，如果能够早期识别患者，就可以提供早期干预来阻止或减缓疾病的进展，”Hall说。“在美国，只有大约8%被认为患有MCI的人接受了临床诊断。”

Hall补充说，研究团队的长期目标是将新的便携式系统引入各种场所，如县卫生部门、辅助生活设施、社区中心、物理治疗诊所和老年中心，以便进行更多的筛查。

“目前有一些新药用于治疗MCI患者，但需要确诊MCI才能获得这些药物，”Hall说。“我们的便携式系统可以检测一个人是否走得更慢或步幅更小，因为他们正在努力思考。有些人会有更多的摇晃，平衡能力较差，或者从坐姿站立时更慢。我们的技术可以测量这些细微的差异，这是用秒表无法做到的。”

Guess将继续进行更多参与者的进一步研究，并考察该便携式系统检测老年人跌倒风险和虚弱的能力。

“这个便携式系统还有许多其他应用，包括检测脑震荡、体育康复、肌萎缩侧索硬化症（ALS）、帕金森病、膝关节置换和髋关节置换，”Guess说。“移动是我们身份的重要组成部分。看到这种便携式系统能在很多方面发挥作用，这令人感到非常欣慰。”

此外，参与研究的人也非常投入，Hall补充道。

“许多前来接受测试的人要么已经被诊断为MCI，要么有家庭成员患有阿尔茨海默病，所以他们强烈希望帮助我们推进这项研究，”Hall说。“这真的放大了为什么这项研究对我来说如此重要。”

“使用一种新型的多模式运动功能评估平台与机器学习相结合，以识别轻度认知障碍个体的可行性”发表在《阿尔茨海默病及相关疾病》杂志上。资金由密苏里大学库尔特生物医学加速器提供，该加速器为大学内有兴趣合作开发改善社会的设备的工程师和临床医生提供内部资金支持。

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