AI可以预测糖尿病患者的血糖水平

AI可以预测糖尿病患者的血糖水平

糖尿病是一种流行病。根据美国疾病控制和预防中心(CDC)最近的一份报告,超过1亿美国人患有糖尿病或前驱糖尿病,每年诊断出约140万新病例。医学进步使得应对糖尿病变得更容易,但是不能保持血糖水平最高的患者会使自己处于失去知觉,昏迷甚至死亡的风险之中。

但是有一个好消息:研究人员开发了一种AI系统,在出现高血糖(极高血糖)或低血糖(极低血糖)之前,可以预测血糖水平。

在发表的一篇论文“Predicting Blood Glucose with an LSTM and Bi-LSTM Based Deep Neural Network”中,他们描述了一个具有双向长短期记忆(LSTM)的递归神经网络,能够学习长期依赖。基本上,LSTM中的存储器单元允许神经网络将其存储器和输入组合,从而提高预测精度。而且由于它是双向的,它可以从过去和未来的方向访问上下文,加快训练时间。

除了使用模拟器创建的11名虚拟成人患者的葡萄糖测量外,该团队用来自20名患者(所有患者均患有糖尿病超过10年)的26个数据集中测试了他们的模型。LSTM的表现优于基线方法,并且可以更好地用于口服药物,胰岛素笔或胰岛素泵的患者“因为它仅需要CGM(连续血糖监测)测量。”

在下一阶段的研究中,该团队计划“包含更多功能”以改善模型的性能,并添加“警报机制”来检测即将发生的高血糖和低血糖事件。

这项研究的样本量非常小,但这并不是研究人员第一次利用机器学习来预测糖尿病。

总部位于北京的4 Paradigm创建了一个模型,该模型在检测患者15年内患糖尿病的可能性方面准确率为88%。Klick Health开发了一种算法来预测未来30分钟的血糖水平。One Drop是一家生产与Apple Watch兼容的血糖监测系统的生物医药公司,最近推出了一项功能,可以预测随时间推移的葡萄糖值,并提供行为建议。

像Sweetch这样的应用采取了不同的方法,使用AI来鼓励糖尿病患者保持活跃并坚持饮食目标。Sweetch的建议被证明可以显着降低血糖水平。

论文:arxiv.org/ftp/arxiv/papers/1809/1809.03817.pdf

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