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Nature Medicine | 基于智能手表和智能手机的大脑健康远程评估和轻度认知障碍检测

数据派THU  · 公众号  · 大数据  · 2025-03-22 17:23

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来源:医工学人
本文约1500字,建议阅读7分钟
基于智能手表和智能手机实现轻度认知障碍的高准确度分类,在认知健康早期检测及监测方面展现较大潜力。


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阿尔茨海默病和相关的认知障碍 是全球老龄化社会面临的重大健康挑战,全球已有超5500万人受影响,预计到2050年,这一数字将翻三倍! 然而,许多认知障碍的早期症状往往被忽视,等到患者真正出现明显记忆力下降时,干预的窗口可能已经缩小。

传统的认知评估往往依赖医院的神经心理学测试,但这种方式昂贵、耗时,且覆盖人群有限。 那么,有没有一种更便捷、更大规模的认知检测方法呢?

3月4日,哈佛医学院的研究者们在《自然·医学》发表最新研究,利用iPhone和Apple Watch进行远程认知健康评估,精准识别轻度认知障碍(MCI)。 该研究解决了当前认知健康研究中的偏倚来源,包括有限的代表性(例如,种族/民族、地理)和认知测量工具的准确性。 初步的MCI分类模型表现良好,具有较高的灵敏度(80.2%)和特异性(78.7%),并且结合主观(问卷)与客观(数字测试)认知数据时,分类效果更佳。 这些结果支持远程数字认知评估的可行性,并表明其在早期检测和监测认知健康方面的潜力。

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图1 研究注册流程。从下载 Study App 到完成基线入组的步骤从左到右逐步显示在两行中,包括图表底部按阶段划分的筛选和入组总数。受试者需要已经拥有一部用于研究的 iPhone,并在参与者完成基线注册(包括 30 分钟认知评估电池)后预置 Apple Watch。

研究团队开展了一项名为 “Intuition” 的远程观察性研究,招募了 23,004名美国成年人,并通过Apple Watch和iPhone收集了长达24个月的多模态数据。 这些数据包括:自我报告的健康信息(如家族病史、生活习惯等);日常设备使用情况(如打字速度、屏幕点击频率、步行模式等);交互式认知评估(一系列基于手机App的记忆、反应测试)。

研究的核心目标是:构建MCI分类模型,分析哪些行为数据能有效预测轻度认知障碍;探索认知健康轨迹,观察哪些因素会影响认知功能的变化;验证远程评估的可靠性,确保这种方法能与传统认知测试相匹配。

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图2 设备使用和认知评估的 12 个月研究依从性。

研究人员通过机器学习模型分析数据后发现,基于智能设备的数据可以有效区分MCI患者和健康人群,且模型表现优异:MCI检测的灵敏度达到80.2%(即能正确识别出80.2%的MCI患者),特异性为78.7%(即健康人被误判为MCI的概率较低),结合主观+客观数据,分类效果最佳。

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图3 使用基线认知的初始 MCI 分类模型结果

这意味着,未来我们可能无需去医院进行复杂的测试,仅通过智能手机和手表的数据,就能远程筛查认知健康状况,为早期干预提供依据!

这项研究的突破性意义有以下几点: 1. 去中心化检测,让更多人受益: 不需要去医院,大规模人群都能接受筛查,尤其适用于老年人、高风险人群。 2. 日常数据即生物标志物: 智能设备的交互数据,可能成为未来的“数字生物标志物”,帮助监测阿尔茨海默病等认知疾病。 3. 远程健康管理的未来方向: 结合AI分析与可穿戴设备,我们可能进入 “全天候健康监测” 时代,提前发现疾病信号!







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