设计轻度认知障碍有效选择性筛查的机器学习方法
Summary
这种方法产生决策树，针对人群更容易遭受轻度认知障碍，并可用于具有成本效益的选择性筛查疾病。
Abstract
轻度认知障碍（MCI）是老年痴呆的第一个迹象，早期发现在我们的老龄化社会至关重要。常见的 MCI 测试非常耗时，因此不分青红皂白的大规模筛查不会具有成本效益。在这里，我们描述了一个协议，该协议使用机器学习技术快速选择候选人，以便通过基于问题的 MCI 测试进行进一步筛选。这最大限度地减少了筛查所需的资源数量，因为只有潜在的 MCI 阳性患者才会接受进一步检测。
该方法在MCI的初步研究中得到了应用，该研究构成了设计选择性筛选决策树的起点。初步研究收集了许多人口统计和生活方式变量，以及有关患者药物的详细信息。短便体精神状态问卷（SPMSQ）和微型心理状态检查（MMSE）用于检测MCI的可能病例。最后，我们使用此方法设计了一个有效的流程，用于对有 MCI 风险的个人进行分类。这项工作还提供了与MCI相关的生活方式相关因素的见解，这些因素可用于预防和早期发现老年人口的MCI。
Introduction
人口老龄化正在增加慢性和退行性疾病的流行，特别是退行性痴呆症，预计到2050年，全球将有1.31亿人受到影响。在所有退行性痴呆症中，阿尔茨海默氏病（AD）最为常见，在欧洲的总患病率为6.88%2。由于AD患者的独立性不断下降，当AD开始显现时，这个群体应该立即开始获得支持。因此，早期发现AD的突起体征，如轻度认知障碍（MCI），至关重要。
MCI被定义为一个中间认知衰退阶段，对应于正常老化和严重恶化由于痴呆症3。根据Petersen等人4日的估计，65-69岁人群中MCI的患病率为8.4%，80岁以上的人群的MCI患病率为25.2%。MCI 导致个人在执行低级认知技能方面遇到比预期更多的困难，尤其是那些与记忆和语言相关的技能，但不会影响日常生活的活动。
筛查不是诊断的同义词;MCI 的诊断将始终是一项临床任务，而筛查方法只能告知我们患者患此病理学的可能性较高，并且有一个有充分理由怀疑 MCI 的嫌疑，应该在临床上得到确认。因此，初级卫生保健工作者（医生、药剂师、护士等）可以从可在几分钟内应用的简单筛查方法（简短的认知测试）中受益。理想情况下，这些将客观地识别患者有高概率遭受MCI，以便他们然后可以进行临床测试由一般或专业的医生。
鉴于早期发现MCI正在成为公共卫生方面的一项基本任务，这项工作旨在确定哪些特征有助于在老年人口筛查测试中有针对性地确定MCI。然后，这些群体将在初级保健提供者进行的测试中更彻底地测试MCI。此方法提供了决策树，并提供了用于标识目标人口组的适当算法。
在这些特征中，年龄是与这种病理学发展相关的最一致的因素之一。其他相关特征与人口统计学或生活方式有关5。在后者中，一些研究已经确定白天或夜间睡眠的持续时间是一个危险因素，可能导致MCI5，6，7，8，9的诊断。长期服用药物，如苯并二氮杂卓，估计20%-25%的老年人10，11，也可以影响睡眠时间和发展MCI12，13。事实上，长期治疗慢性病可能是在预选患有MCI的高危人群方面有用的重要特征。
在这里，我们开发了基于数据的模型，这些模型使用自动学习算法、决策树和预测工具，通过区分在早期中发挥重要作用的特征来提高检测 MCI 的方法的效率检测MCI。这里介绍的决策树是使用社区药房使用特定的西班牙患者群体生产的。然而，这种方法在其他具有不同特征的人群中也很有用。
这项工作是在初级保健和专科医生的合作下完成的。社区药房是测试此算法的理想选择，因为它们靠近患者，营业时间长，并且经常访问和咨询。退行性痴呆症是复杂的情况，初级保健提供者并不总是对此十分了解。因此，参与这一进程将提高对患有MCI和痴呆症的人的认识。
Protocol
Representative Results
Discussion
在 PubMed 数据库中的 Cochrane 研究中搜索与 MCI 相关的术语后，为这项研究创建了一个特定的调查问卷，该问卷使用了与 MCI 相关的最明显变量。人口、生活方式和社会因素，以及病人的药物治疗和一些相关的病理也被记录下来。此外，还选择了SPMSQ和MMSE MCI测试。重要的是，SPMSQ不受学员教育水平的影响。药剂师接受了管理这项研究的培训，并通过通知他们这项工作的信件保证与初级和专科护理的沟…
Declarações
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
这项工作是在认识阿尔茨海默氏症基金会的支持和中欧大学卡德纳尔·埃雷拉大学多媒体制作服务的帮助下进行的，特别是恩里克·吉纳。我们要表彰所有参与的药房 （SEFAC） 的工作，以及初级保健医生协会 （SEMERGEN） 和神经病学协会 （SVN） 的合作医生，他们帮助进行 MCI 诊断，尤其是维森特·加斯苏尔、拉斐尔桑切斯和乔迪·佩雷斯最后，我们感谢所有同意参加这项研究的人。
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/ |
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