גישת למידה ממוחשבת לעיצוב הקרנה סלקטיבית יעילה של ליקוי קוגניטיבי מתון
Summary
מתודולוגיה זו מייצרת עצי החלטה שיעד קבוצות אוכלוסיה נוטה יותר לסבול מליקוי קוגניטיבי מתון ושימושיים להקרנה סלקטיבית חסכונית של המחלה.
Abstract
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.
Introduction
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.
Protocol
Representative Results
Discussion
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 ?…
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
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.
Materials
| 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/ |
References
- . World Alzheimer report 2016: improving healthcare for people living with dementia: coverage, quality and costs now and in the future Available from: https://scholar.google.com/scholar.bib?q=info:mEGpcpLHEIMJ:scholar.google.com (2016)
- Niu, H., Álvarez-Álvarez, I., Guillén-Grima, F., Aguinaga-Ontoso, I. Prevalence and incidence of Alzheimer’s disease in Europe: A meta-analysis. Neurología (English Edition). 32 (8), 523-532 (2017).
- Petersen, R. C., et al. Mild Cognitive Impairment: Clinical Characterization and Outcome. Archives of Neurology. 56 (3), 303 (1999).
- Petersen, R. C., et al. Practice guideline update summary: Mild cognitive impairment: Report of the Guideline Development, Dissemination, and Implementation Subcommittee of the American Academy of Neurology. Neurology. 90 (3), 126-135 (2018).
- Climent, M. T., Vilaplana, A. M., Arnedo, A., Vilar, J., Moreno-Royo, L. Life styles associated cognitive impairment. Study from the community pharmacy [Estilos de vida asociados a deterioro cognitivo. Estudio preliminar desde la farmacia comunitaria]. Revista de Investigacion Clinica. 65 (6), 500-509 (2013).
- Faubel, R., et al. Usual sleep duration and cognitive function in older adults in Spain. Journal of Sleep Research. 18 (4), 427-435 (2009).
- Benito-León, J., Louis, E. D., Bermejo-Pareja, F. Cognitive decline in short and long sleepers: A prospective population-based study (NEDICES). Journal of Psychiatric Research. 47 (12), 1998-2003 (2013).
- Ramos, A. R., et al. Association between Sleep Duration and the Mini-Mental Score: The Northern Manhattan Study. Journal of Clinical Sleep Medicine. 9 (7), 669 (2013).
- Gabelle, A., et al. Excessive Sleepiness and Longer Nighttime in Bed Increase the Risk of Cognitive Decline in Frail Elderly Subjects: The MAPT-Sleep Study. Frontiers in Aging Neuroscience. 9, 312 (2017).
- Fernández, M., et al. Prevalence of dementia in the elderly aged above 65 in a district in the Basque Country. Revista de Neurologia. 46 (2), 89-96 (2008).
- Velert Vila, J., et al. Suitability of the use of benzodiazepines prescribed by the pharmacist in the elderly. A doctor-pharmacist collaboration study. Atención Primaria. 44 (7), 402-410 (2012).
- Ranstam, J., et al. Impaired cognitive function in elderly men exposed to benzodiazepines or other anziolytics. The European Journal of Public Health. 7 (2), 149-152 (1997).
- Airagnes, G., Pelissolo, A., Lavallée, M., Flament, M., Limosin, F. Benzodiazepine Misuse in the Elderly: Risk Factors, Consequences, and Management. Current Psychiatry Reports. 18 (10), 89 (2016).
- Alacreu, M., et al. Importance of Increasing Modifiable Risk Factors Knowledge on Alzheimer’s Disease Among Community Pharmacists and General Practitioners in Spain. Frontiers in Pharmacology. 10, 860 (2019).
- Cohen, J. . Statistical Power Analysis for the Behavioral Sciences. , (2013).
- Nardi, P. M. . Doing Survey Research: A Guide To Quantitative Methods. , (2018).
- Sabater Hernández, D., Silva Castro, M. M., Faus Dáder, M. J. . Método Dáder: guía de seguimiento farmacoterapéutico. , (2017).
- Pfeiffer, E. A Short Portable Mental Status Questionnaire for the Assessment of Organic Brain Deficit in Elderly Patients. Journal of the American Geriatrics Society. 23 (10), 433-441 (1975).
- Folstein, M. F., Folstein, S. E., McHugh, P. R. “Mini-mental state.” A practical method for grading the cognitive state of patients for the clinician. Journal of Psychiatric Research. 12 (3), 189-198 (1975).
- Buschke, H., et al. Screening for dementia with the memory impairment screen. Neurology. 52 (2), 231-238 (1999).
- Verghese, J., et al. Picture-based memory impairment screen for dementia. Journal of the American Geriatrics Society. 60 (11), 2116-2120 (2012).
- Nasreddine, Z. S., et al. The Montreal Cognitive Assessment, MoCA: A Brief Screening Tool For Mild Cognitive Impairment. Journal of the American Geriatrics Society. 53 (4), 695-699 (2005).
- Kaya, D., et al. The Saint Louis University Mental Status Examination Is Better than the Mini-Mental State Examination to Determine the Cognitive Impairment in Turkish Elderly People. Journal of the American Medical Directors Association. 17 (4), e11-e15 (2016).
- O’Caoimh, R., et al. Comparison of the quick mild cognitive impairment (Qmci) screen and the SMMSE in screening for mild cognitive impairment. Age and Ageing. 41 (5), 624-629 (2012).
- Cullen, B., ONeill, B., Evans, J. J., Coen, R. F., Lawlor, B. A. A review of screening tests for cognitive impairment. Journal of Neurology, Neurosurgery & Psychiatry. 78 (8), 790-799 (2007).
- Martínez de la Iglesia, J., et al. Adaptación y validación al castellano del cuestionario de Pfeiffer (SPMSQ) para detectar la existencia de deterioro cognitivo en personas mayores e 65 años. Medicina Clínica. 117 (4), 129-134 (2001).
- Blesa, R., et al. Clinical validity of the ‘mini-mental state’ for Spanish speaking communities. Neuropsychologia. 39 (11), 1150-1157 (2001).
- . pwr: Basic Functions for Power Analysis Available from: https://cran.r-project.org/web/packages/pwr/index.html (2018)
- . rpart: Recursive Partitioning and Regression Trees Available from: https://cran.r-project.org/web/packages/rpart (2018)
- . ATC/DDD Index Available from: https://www.whocc.no/atc_ddd_index (2018)
- Kuhn, M., Johnson, K. . Applied Predictive Modeling. 26, (2013).
- Kuhn, M. Building Predictive Models in R Using the caret Package. Journal of Statistical Software. 28 (5), 1-26 (2008).
- Climent, M. T., Pardo, J., Muñoz-Almaraz, F. J., Guerrero, M. D., Moreno, L. Decision Tree for Early Detection of Cognitive Impairment by Community Pharmacists. Frontiers in Pharmacology. 9, 1-12 (2018).
