【中国声音】预测皮质下缺血性脑小血管病认知障碍发生的机器学习模型

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皮质下缺血性脑小血管病（SIVD）是一种常见的小血管疾病，患病率随着年龄的增长而增加，其中约50%的患者会出现认知功能退化，最终发展为皮层下血管性认知障碍（SVCI），而另50%的患者并不发生认知障碍。然而，哪些患者最终会发展为认知障碍，目前仍缺乏有效的预测模型，也是亟待解决的临床问题。

近日，首都医科大学宣武医院神经内科唐毅教授团队联合生物医学工程学院李春林教授团队在《Alzheimer's & Dementia》上发表题为“Unsupervised machine learning model to predict cognitive impairment in subcortical ischemic vascular disease”的研究论文。该研究基于长期、多中心随访的皮质下缺血性脑小血管病队列（SIVD），利用无监督机器学习建模，发现基于DTI+fMRI组合模型可以有效预测认知障碍的发生，为脑小血管病的临床诊疗提供了方便有效的工具。首都医科大学宣武医院医师秦琪、生物医学工程学院博士生屈俊达、宣武医院研究生尹筠思为共同第一作者，宣武医院邢怡副主任医师、生物医学工程学院李春林教授及宣武医院唐毅教授（末位通讯）为论文共同通讯作者。

[Qin Q, Qu J, Yin Y, Liang Y, Wang Y, Xie B, Liu Q, Wang X, Xia X, Wang M, Zhang X, Jia J, Xing Y, Li C, Tang Y. Unsupervised machine learning model to predict cognitive impairment in subcortical ischemic vascular disease. Alzheimers Dement. 2023 Feb 14. doi: 10.1002/alz.12971. Epub ahead of print. PMID: 36786521.]

研究方法及研究结果

首都医科大学宣武医院唐毅教授团队自2015年起开始建立SIVD及SVCI患者队列。

本研究纳入83位SVCI患者和53位SIVD患者，基于患者的临床信息、神经心理测评及多模态核磁影像数据等建立无监督机器学习模型，综合比较采用不同模型的预测表现，发现DTI+fMRI组合预测认知障碍发生的准确性、敏感性和特异性分别为86.03%、79.52%和96.23%，高于现有方法。在随后基于外部队列的验证研究显示，该模型表现稳定，准确性、敏感性和特异性分别为80.52%、71.11%和93.75%。

研究结论

本研究为临床提供了一种基于常规影像学检查的、可有效预测皮质下脑小血管病患者发生认知障碍的模型。同时，从脑结构和脑功能连接的角度进一步揭示皮质下缺血性脑小血管病的发生机制。

图. 基于DTI+fMRI组合的皮质下脑小血管病患者认知障碍预测模型

*该研究受国家自然科学基金（82220108009，81970996，82201568）和科技部国家重点研发计划（2022YHC3602600）等项目支持。

通

讯

作

者

唐毅主任医师

首都医科大学宣武医院

神经病学专家，首都医科大学宣武医院神经内科主任医师、教授、博士生导师。

2010年入选北京市科技新星，2014年入选北京市优秀人才青年拔尖个人，2016年入选北京市百千万人才工程，2017年入选北京市高层次创新创业人才领军人才，2019年获得北京市杰出青年科学基金，2022年入选青年北京学者。

毕业于中国协和医科大学，获得医学博士（临床医学）、理学博士（生物化学与分子生物学）双学位，并于美国康奈尔大学医学院/纽约长老会医院神经病学与神经科学系进行博士后学习。毕业后在首都医科大学宣武医院长期从事神经疾病的临床诊疗和科研工作。现任首都医科大学宣武医院纪委书记兼神经内科党总支书记、国家神经疾病医学中心常务副主任、神经变性病教育部重点实验室副主任。

主要从事阿尔茨海默病及相关认知障碍疾病的发病机制和诊治研究。已在Alzheimer’s & Dementia，Annals of Internal Medicine等杂志发表SCI收录文章85篇，参编参译教材和学术专著4部。先后主持国家级课题4项，主持省部级课题6项，参与欧盟合作课题1项。先后当选Alzheimer’s Association、Non-Pharmacological Intervention PIA（阿尔茨海默病协会非药物治疗组）Program Chair、国家卫健委认知障碍疾病专科能力建设项目专家组组长、中华医学会神经病学分会青年学组副组长、中华医学会痴呆与认知障碍学组委员、中国医师协会神经内科医师分会脑与脊髓学组副组长、中国医师协会青委副主任委员和北京医学会痴呆与认知障碍学组副组长等。2016年获得首届“中国杰出神经内科医师-青年医师奖”。

李春林 教授

首都医科大学生物医学工程学院

北京医学会核医学分会副主任委员，中华医学会核医学分会常委，从事核医学临床与教学工作30 余年，共发表学术论文30 余篇，参编教材与专著10 余篇，获北京市局级成果奖3 项。

主要研究方向：肿瘤、内分泌、消化、泌尿及甲亢、骨转移及放射性粒子植入治疗。

目前担任中华医学会核医学分会委员兼学会秘书，卫生部职称考试考评专家委员会委员，卫生部大型设备上岗证培训专家，北京市住院医师核医学培训基地主任，北京市住院医师考评专家，首都医科大学核医学系副主任。

邢怡副主任医师

首都医科大学宣武医院

副主任医师，博士。

主要擅长阿尔兹海默症、血管性认知障碍、脑白质变性等疾病。2012年毕业于首都医科大学宣武医院，获博士学位。

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