基于神经科学的列线图模型在帕金森病认知障碍早期预测中的应用研究

【字体: 时间:2025年06月16日 来源:Neuroscience Informatics CS11.7

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  为解决帕金森病(PD)患者认知障碍(CI)早期预测难题,研究人员通过LASSO算法筛选年龄、病程等7项高危因素,构建多变量逻辑回归列线图模型。该模型训练集AUC达0.872,验证集0.870,可直观展示患者分布特征,为临床早期干预提供可视化决策工具,显著提升诊断效率。

  

帕金森病(PD)作为第二大神经退行性疾病,不仅表现为震颤、僵直等运动症状,约50%患者会伴随认知障碍(CI),其中80%可能进展为帕金森病痴呆(PDD)。传统认知评估工具如蒙特利尔认知评估(MoCA)和简易精神状态检查(MMSE)存在滞后性,而脑脊液生物标志物检测耗时昂贵。如何突破现有评估局限,实现PD患者认知风险的早期精准预测,成为临床亟待解决的难题。

来自多个机构的研究团队基于帕金森病进展标志物计划(PPMI)数据库,纳入174例PD患者数据,采用Z-Score标准化预处理后,运用LASSO算法筛选关键预测因子,构建多变量逻辑回归列线图模型。通过ROC曲线、校准曲线和决策曲线分析(DCA)验证模型性能,并采用10折交叉验证评估稳定性。

在"临床数据分析"部分,研究按2012年运动障碍学会(MDS)标准将患者分为PD-CI组(42例)和PD-nCI组(132例),发病率24.14%。"LASSO特征筛选"结果显示,年龄、病程、首发年龄、UPDRS1评分、UPDRS3评分、MoCA和HY分期7个因素被筛选为关键预测因子,其OR值在0.829-1.095之间(P<0.05)。

"多变量逻辑回归模型验证"部分展示的新型列线图模型,相比传统模型新增患者分布可视化功能。例如HY分期1级对应49分,结合其他指标可计算总分382分对应高风险。模型在训练集和验证集的AUC分别为0.872和0.870,校准曲线显示预测概率与实际概率高度一致。

"模型评估结果分析"证实该模型具有显著临床净收益。决策曲线显示在绝大多数阈值范围内,模型指导的干预策略净收益高于"全干预"或"不干预"方案。10折交叉验证准确率稳定在85%-94%之间,验证了模型可靠性。

该研究创新性地将神经科学原理与列线图模型相结合,突破传统评估工具的时空局限性。筛选的7项临床指标易于获取,模型可视化界面便于临床操作,为PD患者认知障碍的早期筛查提供高效工具。通过量化个体风险并可视化群体分布特征,既支持个性化诊疗决策,又为疾病机制研究提供新视角。未来可进一步扩大样本量验证模型普适性,并探索与生物标志物的联合预测策略。

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