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阿尔茨海默病大规模筛查势在必行,康黎医学以AI技术+金字塔模式破解成本、推广难题 ...

2023-8-16 16:31| 编辑: 归去来兮| 查看: 2606| 评论: 0|来源: 动脉网 | 作者:王鑫雪

摘要: 疾病负担将超12万亿,破局之路仍是“早筛早干预”


7月下旬,上海市闵行区梅陇社区卫生服务中心中出现了一行队伍,有些许不同的是,队伍中均是年过花甲的老年人。


“不复杂,就让你看着图片,描述一下就完了。”一位老人询问着刚做完测试的“伙伴”,得到了这样的回答。而排队的人群,也几乎每隔3分钟便往前行进了一步。


“这是社区在开展阿尔茨海默病筛查工作。我们本以为,社区有6.8万60岁以上的老年人口,一个一个筛查要花上许多时间,没想到,花的时间比预期要少很多,老年人也不排斥。”梅陇社区卫生服务中心金靓副主任说道。


而动脉网进一步了解后发现,在这一项目中,有一家精准医疗企业为其提供技术支持——康黎医学。


立足于脑科疾病的精准诊断和精准用药领域,康黎医学不仅成为了国内最早开展脑科疾病药物基因检测的企业,还在相关领域开展了数十项临床科研项目,拥有近百项知识产权与各类专利,服务了全国上千家医疗机构及超百万用户及患者。


而早在2019年,康黎医学便开始重点关注脑科疾病的辅助诊断和早期筛查,阿尔茨海默病的筛查与干预便是其选择的第一个细分赛道。其背后原因如何,我们不难揣测——


疾病负担将超12万亿,

破局之路仍是“早筛早干预”


我国阿尔茨海默病患者数量已居世界首位。


据中国疾病预防控制中心慢性非传染性疾病预防控制中心、复旦大学公共卫生学院、上海瑞金医院等联合发布的《中国阿尔茨海默病报告2021》,2019年,中国现存的阿尔茨海默病及其他痴呆患病人数超过了一千三百万例;全国各省市阿尔茨海默病及其他痴呆发病率为(56.47~207.08)/10 万。


并且,“1963年到1976年是我国人口出生高峰,2023年起,每年有将近2500万人开始进入退休年龄。随着人口老龄化的加深,老龄人口的不断增加和阿尔茨海默病的长期隐匿性,我国阿尔茨海默病的患病人数还将迎来增长。” 上海国际人类表型组研究院老年表型研究所副所长郑文韬表示,“如果自然发展下去,预计15年内将出现超过3000万患病老年人。”


患病人数的增加将会引发怎样的连锁反应?疾病造成的经济负担必然最先被感知。


据统计,2019年,一位阿尔茨海默病患者的平均照护成本为12万元,社会总成本超过了1万亿人民币,而依照正常的通货膨胀计算,预计到2050年,社会成本将超过12万亿元。该数值远超肿瘤和心血管疾病,将成为我国第一大疾病社会成本来源。


不仅如此,阿尔茨海默病患者的增加还可能引发一系列社会问题,例如认知功能严重受损的阿尔茨海默病患者跌倒发生概率将会增加,存在极高的外出跌倒死亡风险。而于患者本人而言,其将长期受到记忆减退甚至丧失、听力下降及认知功能受损等折磨,精神与身体均苦不堪言。


对于阿尔茨海默病的早期防治势在必行,也迫在眉睫。因为,阿尔茨海默病虽然按目前技术手段无法被治愈,但却可以通过早期干预,延缓病程。而老年病的平均发病年龄增加,则意味着总患病人数的相对减少。


近年来,政府高度重视阿尔茨海默病的危害与防治,出台了一系列政策推动阿尔茨海默病的筛查及干预工作。


例如国务院2019年发布的“健康中国2030”规划纲要要求“加强老年痴呆病等的有效干预”,2020年国家卫健委发布《探索老年痴呆防治特色服务工作方案》,提出“两个80指标”——到2022年将公众对老年痴呆防治知识的知晓率提高到80%,将社区(村)老年人认知功能筛查率提升到80%。


政策的大力推动无疑将阿尔茨海默病的防治推上了历史新高度。但遗憾的是,以往市场中却没有完全适配大规模社区的筛查及干预方案。


现存主流筛查手段与现阶段筛查干预工作需求的“错位”


对于现阶段我国高风险阿尔茨海默病人群筛查与干预而言,什么才是最重要的?


答案无疑是精准、便捷、成本较低。其中,“精准”不难理解,这是筛查的主要目的——精准定位风险人群以施加干预;“便捷”与成本问题则直指推广效率及可及性问题,使用越方便,成本越低,则越容易复制推广。


但市场中主流的筛查手段均无法完全适配我国现阶段高风险阿尔茨海默病人群筛查的主要需求。


其中,量表评估是最为常见的阿尔茨海默病筛查方式,但其结果不仅受到受试者对问题理解能力的限制,造成评估结果发生偏差,还存在耗时长、效率低(原因在于,对于受试者为不识字老年人而言,评估人员还需逐一向受试者解释问题,从而拉长测试时间)等问题。


而在阿尔茨海默病临床指南中,PET-CT、脑脊液以及血液中 Tau 蛋白、Aβ蛋白组合检测等诊断技术手段被认为是AD确诊的主要手段,但受限于检测精度、可及性、用户接受度和检测成本等因素,这些技术手段难以用于AD早期阶段的筛查。


例如,PET-CT为目前行业内公认的AD诊断金标准,但在我国,仅有少数三甲医院和科研机构能够完成。除此之外,这类技术手段价格也较为高昂,基层医疗难以承受的同时,大面积推广也不失为对检查资源的一种浪费。


另据康黎医学技术负责人杨大可博士介绍,实际上,除上述检测技术外,目前市场中还有通过脑电、语音交互、视觉评估等新数字标志物技术手段可用于阿尔茨海默病的筛查。但目前这些技术手段仅支持对于认知功能下降的评估,无法直接关联AD疾病本身,且在实际应用中也存在操作复杂,目标群体接受度低,无法批量复制等问题。


 (VBF-AIGC技术:基于脑认知反馈通路的声纹生成式人工智能筛查技术

鲁棒性:系统在不同环境下,尤其恶劣环境下的可靠程度)


对此,在深入了解市场需求后,康黎医学开始构建起一套极具特色的高风险阿尔茨海默病人群综合筛查方案。


VBF-AIGC技术+血液检测,让筛查更精准、更快,更便捷


康黎医学方案最大的特点便是分层。而分层的最大目的便是实现不同风险人群的精准定位以及对卫生经济学的契合。


据康黎医学创始人兼CEO何熲介绍,阿尔茨海默病的发病分布存在“金字塔”结构,即从人数众多的认知功能水平减退(主观认知下降SCD)逐步发展至轻度认知功能障碍(MCI),再发展至前驱期阿尔茨海默病(pAD),阿尔茨海默病为最后阶段。


“这是一个渐进的,逐层加重的过程。”何熲表示,“因此,各层的筛查需求并不相同,应当为不同阶段匹配符合其需求的筛查方式,而非一概而论。如此,无论是从筛查的准确性还是经济成本负担来看,分层的筛查模式都更为契合我国阿尔茨海默病防治的现状。”


据此,康黎医学构建起了自身的高风险阿尔茨海默病人群的分层筛查模式,相较于普通血检筛查方式,康黎医学模式的总社会成本可降低33.6%。(康黎医学根据与闵行梅陇社区合作项目所的数据测算所得。)


具体而言,针对大量认知功能水平减退风险人群,即筛查方案第一步,康黎医学采用的筛查手段为VBF-AIGC检测技术。



基于2000余例临床数据,结合大语言模型,康黎医学开发出了一套脑认知反馈通路的声纹生成式人工智能认知功能损伤风险筛查系统,其AUC可达0.93。


尔后,经由初筛后提示具有较高风险的人会进入精筛阶段——康黎医学将采取目前最符合脑科学研究进展的血液检测技术,如血浆Tau蛋白、神经胶质纤维酸性蛋白(GFAP)、APOE 基因等生物标志物检测等,通过算法确定受试者是否为阿尔茨海默病高风险人群甚至是阿尔茨海默病患者。


换言之,通过初筛阶段的数字标志物筛查与精筛阶段的神经生物学标志物检测,康黎医学才会确认患者是否为阿尔茨海默病高风险人群。这不仅遵循了阿尔茨海默病的客观发病规律,也遵循了现行的临床指南诊断标准。


此外,康黎医学的这套综合筛查方案还在多个维度实现了技术突破。


首先,在初筛阶段,据康黎医学技术负责人杨大可博士透露,现阶段,国内将脑认知反馈通路、大语言模型和基于深度学习的声纹特征提取技术应用于阿尔茨海默病早筛的,仅有康黎医学一家。尽管在今年7月,哈佛发布了一篇相关文献,但样本量相对较少,而康黎医学在“建模”之前便已积累了2000余例临床数据,且后续积累的数据还将继续帮助康黎医学的模型进行迭代。因此,康黎医学具备先发优势。


并且,尽管目前,声纹、眼动乃至步态检测均可实现认知功能筛查,但相较于眼动、步态检测还需一定的市场教育时间(指针对医护人员的培训以及对老年人群的科普等),和相对“繁琐”的步骤,(例如,步态检测需要医护人员指导设备的穿戴,眼动需要教授受试者使用方法等)基于声纹的检测只需要受试者描述所看到的标准图片即可,不仅可操作性强,学习成本可忽略不计,整个过程也仅耗时2-3分钟,极大程度地提升了筛查效率。


不仅如此,康黎医学所采用的大语言模型和相关深度学习技术可自动根据阿尔茨海默病相关语音特征分析受试者语音,从而生成筛查报告,不仅可大幅降低筛查所需的人力成本,提高筛查效率,相较于传统的量表测试,还可降低人为因素带来的干扰,输出更为客观的测试结果。


此外,基于这一技术路径的筛查模式,其部署成本也较低。引用康黎医学创始人兼CEO何熲和其技术负责人杨博士的原话则是:“我们的成本主要来自前期模型的搭建与算法,此后随着筛查人群的扩大,我们的成本会更低。”


不仅如此,在初筛后的精确筛查阶段,康黎医学还基于人工智能技术对阿尔茨海默病高风险人群进行多组学精准辅助诊断。


具体而言,此方法通过基于单分子免疫平台的生物学标志物组合检测,风险和遗传基因检测和心理学认知评估,以及受试者临床信息的收集,结合康黎医学独家知识产权的人工智能算法模型整合推断,从而得到受试者淀粉样蛋白沉积风险和认知损伤程度,并以此判断受试者阿尔茨海默病患病风险和对应病程阶段。



据杨大可博士透露,该算法模型由超过3000例多中心临床样本训练并验证,目前算法结果与金标准PET-CT对比的灵敏度和特异性均超过90%,其中,对于早期和中期阿尔茨海默病患者评估的准确性超过了85%。


在未来,康黎医学将会大力推行以血液标志物为主的多组学检测成为临床可用的低成本、高精度、便捷、微创的阿尔茨海默病确诊手段,以缓解目前临床诊断中,PET-CT资源匮乏、脑脊液抽取接受度低的窘境。


干预方式既分层,也多元,

致力携手各方共建产业生态


如果没有后续的干预方案,那么筛查将变得毫无意义。


康黎医学自然也明白这一道理,在搭建筛查体系的同时,也在尽己所能协助合作伙伴搭建干预防治生态体系。与其筛查体系相同的是,康黎医学的干预体系同样也采取了分层的形式以满足不同风险层级人群的干预需求。


具体而言,根据受试者的不同风险“提示”,其后续的就诊“地点”与治疗方式也不尽相同。风险等级较低,无明显病状或病状较轻的患者,其可选择改善生活方式、居家康复、老年友好社区、康复中心或者互联网医院平台做轻微干预治疗。


而对于风险等级较高乃至已确诊为阿尔茨海默病的患者,康黎医学也会建议转诊至上级医院乃至国内知名大型三甲医院专科门诊就诊。


以梅陇镇为例,社区卫生服务中心已邀请精神内科专家开设专病门诊,如在筛查中发现存在认知障碍或阿尔兹茨海默症潜在风险人群会将其引导至专病门诊就诊,对确诊困难人群也将通过医联体转诊至闵行区中心医院进一步完善检查,后续可在社区专病门诊保障患者用药。


至于干预方式,针对不同层级的患者干预,数字疗法、膳食疗法、中医以及近期获批的一批创新药也为认知功能障碍乃至阿尔兹海默病的干预注入了新的活力。在未来,康黎医学将携手行业各方,期待通过更为多元的干预手段,有效延缓AD发病过程。


实际上,阿尔茨海默病综合防治本就是一项需要多方力量参与的、需要体系化、规范化、标准化建设与实践的庞大工程。其间,既需要长护险、商业健康险等支付方的参与,降低家庭疾病负担,也需要像康黎医学这样的精准诊断企业参与,降低大规模筛查的可及性与成本,提高筛查精准度,还需要创新药企持续为阿尔茨海默症的治疗带来突破,更需要政府的大力推动与民众的积极配合。未来的路,还很漫长,但在各方力量的团结下,已迎来了一丝曙光。



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