A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.
Method Article
מתודולוגיה זו מייצרת עצי החלטה שיעד קבוצות אוכלוסיה נוטה יותר לסבול מליקוי קוגניטיבי מתון ושימושיים להקרנה סלקטיבית חסכונית של המחלה.
ליקוי קוגניטיבי מתון (MCI) הוא הסימן הראשון של דמנציה בקרב אוכלוסיות קשישים הגילוי המוקדם שלה הוא קריטי בחברות ההזדקנות שלנו. בדיקות MCI נפוצות כגון הקרנה מסיבית שלא הבחנה לא תהיה חסכונית. כאן, אנו מתארים פרוטוקול המשתמשת בטכניקות למידה ממוחשבת כדי לבחור מועמדים במהירות להקרנה נוספת באמצעות מבחן MCI המבוסס על שאלה. פעולה זו מקטינה את מספר המשאבים הדרושים להקרנה משום שרק חולים העלולים להיות בעלי הפוטנציאל של MCI חיוביים.
מתודולוגיה זו הוחלה במחקר ראשוני של מחקר MCI שיצר את נקודת ההתחלה לעיצוב עץ החלטה סלקטיבי של ההקרנה. המחקר הראשוני שנאסף משתנים דמוגרפיים וסגנון חיים רבים, כמו גם פרטים על תרופות החולה. שאלון למצב נפשי נייד קצר (spmsq) ובדיקת המצב המיני-מנטלית (mmse) שימשו לזיהוי מקרים אפשריים של MCI. לבסוף, השתמשנו בשיטה זו כדי לעצב תהליך יעיל לסיווג אנשים בסיכון של MCI. עבודה זו מספקת גם תובנות לגורמים הקשורים לסגנון חיים הקשורים ל-MCI שניתן למונף במניעה ובגילוי מוקדם של MCI בקרב אוכלוסיות מבוגרות.
הזדקנות האוכלוסייה מגבירה את השכיחות של מחלות כרוניות וניווניות, במיוחד ניוון ניווניות, אשר צפויים להשפיע על יותר מ 131,000,000 אנשים ברחבי העולם על ידי 20501. בין כל מחלת הניווניות, אלצהיימר (AD) הוא הנפוץ ביותר עם שכיחות כוללת באירופה של 6.88%2. בשל העצמאות הפוחתת אי-פעם של חולי AD, קבוצה זו צריכה להתחיל לקבל תמיכה ברגע שAD מתחיל להתבטא. לכן, הגילוי המוקדם של סימני הפרודרואל של AD, כגון ליקוי קוגניטיבי מתון (MCI), הוא חיוני.
MCI מוגדר כשלב הידרדרות קוגניטיבית ביניים המתאים הזדקנות נורמלית הידרדרות חמורה עקב דמנציה3. על פי האומדנים על ידי פיטרסון ואח '4, השכיחות של MCI היא 8.4% בקרב אנשים בגילאי 65-69 שנים ומגיע 25.2% עבור אלה בגילאי מעל 80 שנים. ה-MCI גורם לאנשים החווים קשיים רבים יותר מהצפוי בביצוע מיומנויות קוגניטיביות ברמה נמוכה, במיוחד אלה הקשורים לזיכרון ולשפה, אך אינה מפריעה לפעילויות של החיים היומיומיים.
הקרנה אינה מילה נרדפת לאבחנה; האבחנה של MCI תמיד תהיה משימה קלינית בעוד שיטות ההקרנה יכול רק ליידע אותנו כי למטופל יש סבירות גבוהה יותר של סבל מפתולוגיה זו וכי יש חשד מבוסס על MCI כי יש לאשר מבחינה קלינית. מכאן, עובדי הבריאות העיקריים (רופאים, רוקחים, אחיות, וכו ') יכול ליהנות מזמינות של שיטות הקרנה פשוטה (בדיקות קוגניטיביות קצרות) כי ניתן להחיל בתוך דקות. באופן אידיאלי, אלה יהיה באובייקטיביות לזהות חולים עם הסתברות גבוהה של סבל MCI, כך שהם יוכלו להיבדק קלינית על ידי רופאים כלליים או מיוחדים.
בהתחשב בכך גילוי מוקדם של MCI הוא הופך משימה חיונית בתוך ההקשר של בריאות הציבור, עבודה זו נועדה לזהות אילו מאפיינים שימושיים בזיהוי ייעודי של MCI בבדיקות בדיקות של אוכלוסיות מבוגרות. קבוצות אלה ייבדקו באופן יסודי יותר עבור MCI בבדיקות שמנוהלות על-ידי ספקי הבריאות הראשיים. מתודולוגיה זו מספקת עץ החלטה עם האלגוריתמים המתאימים לזיהוי קבוצות האוכלוסייה למטרה.
בין המאפיינים הללו, גיל הוא אחד הגורמים העקביים ביותר הקשורים להתפתחות של פתולוגיה זו. מאפיינים רלוונטיים אחרים קשורים לדמוגרפיה או לסגנון חיים5. בין היתר, מחקרים מסוימים זיהו את משך שינה ביום או בלילה כגורם סיכון שיכול להוביל לאבחון של MCI5,6,7,8,9. הצריכה הממושכת של תרופות כגון בנזודיאזפינים, נצרך על ידי מוערך 20%-25% מהמבוגרים10,11, יכול גם להשפיע על שעות השינה ואת ההתפתחות של MCI12,13. אכן, טיפולים ממושכים עבור מחלות כרוניות עשויות להיות תכונות חשובות שימושיות בבחירת מראש של אנשים עם סיכון גבוה של סבל מ-MCI.
כאן, פיתחנו מודלים מבוססי נתונים המשתמשים באלגוריתמים למידה אוטומטית, עץ החלטה, וכלי ניבוי כדי להגביר את יעילות המתודולוגיה לגילוי MCI על-ידי הפלה המאפיינים המלאים תפקיד חשוב בתחילת זיהוי של MCI. עץ ההחלטה הנובעת המוצגת כאן הופק באמצעות קבוצה מסוימת של חולים ספרדיים באמצעות בתי מרקחת קהילתיים. עם זאת, שיטה זו תהיה שימושית גם בקרב אוכלוסיות אחרות עם מאפיינים שונים.
עבודה זו הושלמה בשיתוף פעולה עם הרפואה העיקרית ורופאים מיוחדים. בתי מרקחת קהילתיים היו אידיאליים לבדיקת אלגוריתם זה מכיוון שהם קרובים לחולים, יש להם שעות פתיחה ארוכות, ולעתים קרובות הם ביקרו והתייעצו. מחלות ניווניות הן תנאים מורכבים אשר לא תמיד הבינו היטב על ידי ספקי הבריאות העיקריים14. לכן, להיות מעורב בתהליך יעלה את המודעות של אנשים הסובלים MCI ו dementias.
המתודולוגיה שהוחלה במחקר זה פורסמו בעבר5 בעבודה שבוצעו באוניברסיטת Ceu Cardenal הררה יחד עם בתי מרקחת קהילתיים באזור של ולנסיה (ספרד) הקשורים החברה הספרדית של משפחה בית מרקחת (SEFAC). המחקר הנוכחי נבדק ואושר על-ידי ועדת האתיקה של המחקר באוניברסידנאד קרדאל הררה (אישור לא. CEI11/001) במרץ 2011. כל האנשים המעורבים במחקר נתנו הסכמה מושכלת בכתב שלהם להשתתפות בהתאם להכרזת הלסינקי.
1. מבחר גורמים הקשורים לליקוי קוגניטיבי מתון
2. עיצוב השאלונים
3. מבחר בדיקות עבור הקרנת MCI
4. גיוס נושאים
איור 1: תרשים זרימה של המחקר המחקרי וההקרנה הסלקטיבית המוצעת. הצד השמאלי מייצג את המחקר הראשוני אשר הנתונים נותחו עם טכניקות לימוד מחשב להציע את ההקרנה סלקטיבית לגילוי מוקדם של MCI המוצג בלוח הנכון. הדמות הזאת השתנתה מקלינט34. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של איור זה.
5. הכשרת חוקרים ברוקחים
6. עיצוב מחקר
7. רשת תקשורת בין תחומית, רוקחים, רופאי בריאות ומומחים
איור 2: פרוטוקול לפעולת הבריאות העיקרית. דוגמה לפעולות הרפואיות העיקריות שאמורות להיחשב לאיתור MCI מוקדם לפני שהמטופל מתייחס לאבחון רפואי של מומחים. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של איור זה.
8. ניתוח סטטיסטי ועיבוד מקדים
הערה: לפני החלת טכניקות למידה ממוחשבת, נדרש צעד הכנה כדי להפוך את הנתונים המקוריים לערכת נתונים חדשה בהתאם למטרת המחקר הסופית ולהחלת ההליכים. לשינוי זה, יש לשקול מספר דברים, כולל מאפייני האלגוריתמים. הסיבה לכך היא שחלק מהם רגישים לחוסר שינויים או לשיתוף מידע באמצעות עמודות, למרות שהאלגוריתמים המשמשים להפקת עצי החלטה חזקים במיוחד כנגד בעיות אלה. שלב ראשוני זה מטרתו לסווג קטגוריות של משתנים איכותיים ולאסוף ערכים עם מספיק מקרים עבור כל משתנה. לסינון יעיל חשוב לבחור משתנים שהרכישה שלהם הוכחה כקלה ומדויקת. המשתתפים נבחרים על ידי ראיון קצר שבו האלגוריתמים המשמשים היו מוגבל למודל של קופסה לבנה, מה שמקל על בדיקת הקריטריונים המשמשים להחלטה אם האדם צריך להיבחן. אנו ממליצים להשתמש בחבילת rpart29 בתוכנה R עבור אלגוריתמים אלה, ויישום למחיצות רקורסיבית.
9. אלגוריתמים ליצירת עץ החלטה
הערה: האלגוריתמים של מחשב-למידה חייבים להיות בעלי פרמטרים כהלכה כדי לנבא אילו אנשים צפויים לקבל תוצאה חיובית של בדיקת MCI. אחת הבעיות העיקריות תוך הקרנה לתנאי הוא כי הנתונים המקוריים צפויים להיות אוזנת (כלומר, מקרים חיוביים מעטים בהשוואה לאלה שליליים). כדי לקבל מודלים עם נתונים מאוזנים השתמשנו בטכניקה המכונה למטה-דגימה, או דגימה אקראית, כדי להשוות את התדר עם זה של הרמה הנמוכה ביותר בתדר31. הקרנה יעילה מחייבת גם הפחתת מספר התשלילים השקרית ככל האפשר (כלומר, הגברת הרגישות של בחירת המשתתפים הסובלים מ-MCI). אחת הטכניקות המשמשות להשגת רגישות גבוהה יותר היא הקדמה של עונשים בחישוב של מדד הטומאה של ג'יני (כלומר, המדד המשמש את האלגוריתם כדי לבחור את הפיצול הטוב ביותר עבור עץ ההחלטה)32.
בתי המרקחת המשתתפים אספו נתונים מ728 משתמשים ואספו משתנים דמוגרפיים בנוסף לתרופות שנקבעו למשתתפים. רגרסיה לוגיסטית מועלת בוצעה עבור כל המשתנים34; תרשימי שורת השגיאה המוצגים באיור 3 ובאיור 4 הם ייצוגים גרפיים נוחים של מרווח הבי?...
לאחר החיפוש אחר מונחים המשויכים ל-MCI במחקרי קוקרן במאגר המידע, נוצר שאלון מסוים עבור מחקר זה שהשתמש במשתנים הבולטים ביותר עם שיוך מוכח עם MCI. דמולוגיות של המטופל, החיים והגורמים החברתיים, כמו גם הפרמקותרפיה של החולה ומספר פתוגיות רלוונטיות נרשמו אף הם. בנוסף, נבחרו גם בדיקות SPMSQ ו-MMSE MCI. יתרה ?...
. למחברים אין מה לגלות
עבודה זו נעשתה אפשרית על ידי תמיכה של הקרן לאלצהיימר הידע ולעזור משירות ייצור מולטימדיה באוניברסיטה CEU Cardenal הררה, במיוחד אנריקה Giner. היינו רוצים להכיר את העבודה של כל בתי המרקחת המשתתפים (SEFAC), ואת הרופאים שיתוף פעולה מן החברה של רופאים הטיפול הראשי (SEMERGEN) ו נוירולוגיה החברה (SVN) מי עזר עם האבחנות MCI, במיוחד ויסנטה Gassull, רפאל . סנצ'ז, וג'ורדי פרז לבסוף, אנו מודים לכל מי שהסכים לקחת חלק במחקר זה.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
caret | Max Kuhn | R package | |
rpart | Terry Therneau, Beth Atkinson, Brian Ripley | R package | |
SPMSQ in Spanish | Farmaceuticoscomunitarios.org | http://farmaceuticoscomunitarios.org/anexos/vol11_n1/ANEXO1.pdf | |
SPMSQ in English | geriatrics.stanford.edu | https://geriatrics.stanford.edu/culturemed/overview/assessment/assessment_toolkit/spmsq.html | |
MMSE in Spanish | Farmaceuticoscomunitarios.org | http://farmaceuticoscomunitarios.org/anexos/vol11_n1/ANEXO2.pdf | |
MMSE in English | oxfordmedicaleducation.com | http://www.oxfordmedicaleducation.com/geriatrics/mini-mental-state-examination-mmse/ |
Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article
Request PermissionThis article has been published
Video Coming Soon
Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved