AI在慢性肾脏病中的应用

山西省人民医院 李荣山
人工智能(AI)作为计算机科学的重要分支,是通过算法模拟人类智能的复杂技术体系,核心涵盖机器学习、深度学习等关键模块,凭借数据处理、模式识别与自主迭代能力,在多个领域实现突破性应用。在医学领域,AI的赋能价值尤为凸显,在人形机器人、药品材料分子、医疗大数据、创新仪器设备、医疗辅助决策、医疗领域大模型中发挥了重大的作用。其应用已渗透医疗全链条,为行业发展注入强大动能,成为破解临床难题、提升医疗质量的重要支撑。
AI在肾小球疾病中的应用
1.糖尿病肾病(DN)领域:DN早期预测方面,LightGBM模型在预测3年DN风险方面最为有效。ERNIEBot 4.0用于早期DN的非指导性患教材料,在准确性、完整性、安全性和患者可理解性方面与医生提供的表现相当,并具有高度的可行性。mGMDH-AFS用来预测DN的药物靶点,实现了高精度。预计2025年开始的AI-READI研究将会为AI数据收集、准备和共享的标准、最佳实践和指南的制定提供依据。
2.IgA肾病领域:AI可以自动识别和分析病理切片,减少人眼评估的误差,发现一些人眼难以察觉的细微病理特征,可提前预测IgA肾病的远期预后,可不依赖肾活检进行IgA肾病的早期检测。
3.膜性肾病(MN)领域:线上工具“Nephroseq V5 online tool”鉴定出铁死亡相关基因,NR1D1、EGR1、YTHDC2、ZFP36、RRM2、RELA和PDK4可能在调节MN患者的免疫细胞浸润中起关键作用。EGR1、PDK4和ZFP36可能在MN肾小管间质损伤中发挥肾脏保护作用。此外,AI指导利妥昔单抗治疗磷脂酶A2受体相关MN,不存在过量用药的风险、剂量不足风险,从而更快地实现病情缓解。
4.其他领域:AI辅助肾脏病理提高诊断的准确性与效率;辅助肾脏CT图像分割,精确测量皮质体积和实质厚度。联合再生医学技术,开发出了可穿戴的“人工肾”。线性回归模型CKD Patch模型提高了CKD患者心血管风险预测的准确性,被2024年KDIGO指南推荐为CKD患者心血管风险的预测工具。“我的肾脏与我”(MK&M)是一款数字健康干预项目,为CKD患者提供专业健康和生活方式教育。最新的模型“XAI-CKD模型”评估CKD预后,与传统模型相比,准确性达到99%。
AI在慢性肾脏病中的应用展望
在CKD管理中,AI将形成“预测-干预-预防”的管理模型,成为强大的“增强智能”工具,赋能医护人员。同时提供更早期的预测与风险分层、高度个性化的治疗与管理方案、智能化的诊断与影像学分析,在透析与移植的优化管理、新药研发中发挥巨大的作用。
总之,AI在未来的CKD管理中,将依托技术迭代与临床数据深度融合,构建起以预测性、预防性、个性化、参与性为核心的智能管理体系,最终推动医疗重心从“疾病治疗”前移到“健康管理”。但需要明确的是,AI始终只是医疗服务中的支持系统,而非替代系统。它虽能高效处理数据、优化诊疗流程,但完全无法替代医务人员在临床决策中对患者病情的综合研判、人文关怀与伦理考量。

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