AI提早找出阿茲海默症潛在患者,準確率達75%!如何靠語言分析患病機率?
AI提早找出阿茲海默症潛在患者,準確率達75%!如何靠語言分析患病機率?
2021.06.15 | AI與大數據

僅僅透過分析幾年內的書寫方式變化,就能在症狀出現之前預測阿茲海默症,但這有可能嗎?

根據IBM研究人員最新公佈的一項研究,答案是: 可能

他們表示,預測阿茲海默只是一個開始。研究人員認為, 患有各類神經系統疾病的人可能會出現獨特的語言模式,這個特徵或許可以在早期就先預測疾病

在阿茲海默綜合症的研究中,研究人員觀察了80名80歲左右的男女,其中有一半的人患有阿茲海默症,另一半則沒有。但在七年半之前,所有人依舊能進行正常的認知判斷。

這80名男女都參與了佛拉明罕心臟研究(Framingham Heart Study),這是一項長期的大型研究,會定期對參與者做身體和認知測試。作為測試阿茲海默症的一部分,他們需要完成一項筆試,內容是描述一幅畫:畫中一位小男孩站在搖搖晃晃的椅子上,伸手抓取一個放在架子上的餅乾罐,而他的身後站著一位女性。

研究人員 透過人工智慧來檢查測試者的單字使用方式,尋找用語上的細微差異 。結果發現,即便在認知正常的情況下,有些人還是會重複使用特定的單詞和片語,他們也有可能犯下語法錯誤或重組錯誤,例如少寫 「the」,或者在該使用「is」的地方用了「are」。

這一組測試者最終都患上了阿茲海默症。

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圖/ Pexels

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透過AI分析,預判患病風險

根據發表在《柳葉刀》的副刊《臨床醫學》(EClinicalMedicine)雜誌的數據, AI程式能以75%的準確度預測誰會患上阿茲海默症

位於紐約約克敦高地的IBM湯瑪斯沃森研究中心的醫療保健和生命科學研究副會長Ajay Royyuru說:「我們事先並未假設這些單詞會反映出什麼問題。」而這個AI分析實驗就是在IBM湯瑪斯沃森研究中心完成的。

阿茲海默症的研究人員對此非常感興趣,他們認為可以利用這一發現,在這些徵狀還未轉化成腦部疾病之前就預測出來,即便目前仍未有方法可以有效緩解或阻止阿茲海默症。

賓夕法尼亞大學的阿茲海默症研究員Dr. Jason Karlawish說:「(這項實驗)非常聰明, 核心在於透過梳理大量的口頭或書面語,進而得到一個訊號 。」

多年來,研究人員一直在潛心分析有神經系統疾病徵狀的人,其言語和聲音的變化,這些疾病包含阿茲海默症、肌萎縮側索硬化症、帕金森氏症、額顳葉失智症、雙向情感障礙(躁鬱症)和精神分裂症。

但是,正如加州大學舊金山分校研究阿茲海默症的Michael Weiner所言,IBM研究所的報告開闢了新天地。「這是我第一次在報告中看到,透過對正常人的檢測,較為準確地預測出他們幾年後會出現的問題。」

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圖/ metamorworks via shutterstock

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梳理語言變化,找出可能患病的正常人

目前,研究人員期望能發現眼下無病症、但在幾年後會出現精神系統疾病的人其語言的細微變化。賓夕法尼亞大學神經病學教授兼大學額顳葉型失智症中心主任Dr. Murray Grossman表示,每種神經系統疾病都會產生獨特的語言變化,這種變化可能早在確診之前就出現了。

Dr. Murray Grossman致力於研究額顳葉失智症患者的言語和行為模式。以行為模式而言, 患者通常表現出冷漠,且判斷力、自制力、同理心下降 ,而這些都難以量化。

Grossman說, 但言語是不同的,因為其變化是可以衡量的 。在患病早期,患者的說話速度會隨機變化,停頓之處也是隨機分佈的。此外,患者的用詞也會產生變化,他們所使用的抽象詞彙會變得更少。

Grossman表示,這些變化與大腦額顳葉的變化有直接相關。病症與語種無關,不是只有說英文的患者才會有這些表現。

加州大學舊金山分校神經科學臨床研究部主任Adam Boxe也正在研究額顳葉失智症。他研究病症的工具是一款APP,研究對象是具有這類疾病遺傳傾向、表現正常的患者。他的研究方法是向這些人展示一張圖片,請他們記錄所看到的內容。

他說:「我們希望在患病前5年至10年就開始測量變化,智慧型手機的好處就在於讓你可以做各式各樣的事情。」研究人員還可以讓人們互相討論一分鐘、講述自己當天發生的事情,或者重複手機點擊螢幕的聲音。

Boxe表示,他和其他人一樣專注於測試語言,因為這種測試沒有傷害且便宜。

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圖/ shutterstock

Cheryl Corcoran是紐約西奈山伊坎醫學院的精神病學家,她希望透過語言變化來預測哪些青少年和年輕人有更高的風險患上精神分裂症。

精神分裂症的相關藥物或許可以幫助那些即將患病的人,但問題在於要知道誰是病人。四分之一的人只是偶爾出現徵狀,而三分之一的人有持續徵狀但最終並未發展成精神分裂症。

IBM研究所的研究員Guillermo Cecchi也參與了近期的阿茲海默症研究,他研究了Cheryl Corcoran手下34名患者的言語變化,試圖尋找言語中「 思維的飛躍 」——即患者說話時,會在不同的軌道和場景做切換。他還試圖尋找「 語言貧瘠 」現象,即患者使用簡單的語法結構和短句。

此外,Guillermo Cecchi與同僚們研究了位於洛杉磯的96名患者和受訪者。有些人完全正常,一些人偶爾會出現妄想症,其餘的則是精神分裂症患者。他讓受試者複述他們所聽到的故事,希望從中找出相同的語言模式。

在兩組測試中,人工智慧都能以85%的準確率預測三年後誰會患上精神分裂症。「許多小型研究都發現了相同的訊號,」Cheryl Corcoran說。「(但目前)我們還不能直接告訴他們是否會有患病的風險。」

儘管這一研究尚處於起步階段,但Guillermo Cecchi受到了鼓舞。「對我們來說,正確且大規模地開展科學研究是當務之急,我們應該有更多的樣本。美國每年有超過6,000萬的精神科問診,但這些問診都還沒有使用我們的檢測工具。」

本文授權轉載自:36氪

責任編輯:文潔琳、錢玉紘

關鍵字: #AI
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從醫院到工廠,從2B到2C:北醫、光寶、AWS、希達數位以實戰經驗分享碳揭露與AI淨零新路徑
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氣候變遷不只是環境議題,而是攸關國際經貿的新政治語言,隨著碳定價時代來臨,去碳化能力將重新改寫全球供應鏈秩序,而這意味著:能源轉型不再只是政府的任務,是每一家企業的必修課。
在這波變局中,光是做好組織碳盤查仍不足夠,領先企業不僅開始管理產品碳足跡、更以AI數據治理提升供應鏈碳管理,例如,光寶科技因應客戶的脫碳淨零路徑積極建立碳足跡資料庫,並號召供應鏈夥伴參與,全面揭露產品碳足跡;以及台北醫學大學攜手希達數位等夥伴取得碳足跡數據與建立標準化的碳排計算方式,更好計算醫療器材設備的碳足跡。
換言之,碳不是被動記錄的數字,而是驅動新價值的槓桿,誰能把減碳轉化為市場優勢,就能在淨零新賽局中掌握主導權。對此,台灣永續能源研究基金會董事長簡又新進一步解釋:「台灣不僅是全球AI硬體重鎮,也積極開發AI應用服務,其中又以「AI驅動的碳排管理」最受矚目,因為,碳排數據龐大、變化快速,單靠人工根本無法處理,唯有借助AI才能即時解析、快速決策,讓永續不只是口號,而是可以落地的營運模式。」
「為實踐台灣2050淨零轉型,透過兩大–科技研發跟氣候法治–治理基礎,以及四個–能源轉型、產業轉型、生活轉型與社會轉型–轉型策略推動12個關鍵戰略,如發展風電/光電、氫能、前瞻能源等,目標是以削減碳排跟碳匯抵減達成淨零目標。」行政院能源及減碳辦公室副執行長林子倫如是說道。

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台灣永續能源研究基金會董事長簡又新重申減碳的急迫性,並分享:「唯有借助AI才能即時解析、快速決策,讓永續不只是口號,而是可以落地的營運模式。」
圖/ 數位時代

醫療減碳進入關鍵期,AI驅動供應鏈碳足跡管理成顯學

根據國際健康無害組織(HCWH)的統計,全球醫療部門的碳排放量約占全球溫室氣體排放總量的 4.4%,這個比例相當於514座燃煤電廠年碳排的總和,其中,超過七成的碳排放來自於醫療的供應鏈(範疇三),例如藥品、器械設備的製造與運輸,以及相關廢棄物的處理,意味著醫療機構光是做好範疇一與範疇二的碳排管理還不夠,必須以供應鏈碳排管理的概念驅動低碳醫療。
「低碳醫療是全球關注的議題,但是,受到三個迷失–推動低碳醫療的成本高、需要更多數據才能展開行動、醫護人員太忙很難參與其中–影響,醫療機構的腳步不一而同,但從統計數據來看,低碳醫療僅需針對藥品、耗材、能源、運輸這些主要排放來源進行改善,即可看到顯著成效。」新加坡國立大學永續醫學中心主任暨教授Nick Watts以英國NHS為例說明,該單位已在2019年的基準下減少61%碳排等,只要從投資能源效率、數位化照護、預防醫療、在地化照護等面向切入、持續前行,即可看到成效。

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圖/ 數位時代

台北醫學大學校長吳麥斯表示:「我們的醫療使命是『不傷害』:不僅要治病救人,也要減少對地球的傷害。」再加上環境部於今(2025)年初公告擴大碳盤查適用對象,自明(2026)年起,全國23家經衛生福利部評鑑為醫學中心之醫療機構必須每年定期揭露其溫室氣體排放盤查結果,因此,攜手希達數位等夥伴,透過收攏支氣管鏡、血液透析、核磁共振、雙和醫院健康檢查與冠狀動脈血管攝影等流程的碳排數據資料建立醫療碳排放因子資料庫,之後將進一步擴大到產品碳足跡計算,建立運輸與廢棄物數據庫,目標是在2028年完成三家醫院–衛生福利部雙和醫院、台北醫學大學附設醫院、台北市立萬芳醫院–的碳足跡全面揭露。「我們的期許是讓AI驅動的碳足跡管理平台處理繁瑣的碳排數據蒐集、分析等工作,讓醫護人員可以專注於人性化照護服務。」
協助台北醫學大學進行減碳行動的新加坡商希達數位有限公司執行長Torrent Chin表示:「產品的生命週期是固定的:原料、製造、運輸、使用與回收,碳排相對容易蒐集、分析與計算,醫療服務的碳排則沒有明確終點,需要進一步考量耗材、儀器與能源,對於商業模式也著重在服務的教育、旅遊與金融等產業來說,極具參考價值。」

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醫療實戰對談,邀請各界重磅貴賓一同交流。左起:數位時代總編輯王志仁、新加坡國立大學永續醫學中心主任暨教授Nick Watts、台北醫學大學校長吳麥斯、新加坡商希達數位有限公司執行長Torrent Chin。
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圖/ 數位時代

製造業淨零突圍的關鍵:從產品碳足跡到循環設計

光寶科技總經理邱森彬表示,商業模式使然,光寶科技的產品碳足跡有90%來自生產製造使用的原料,想要更好落實產品碳排,必須從原物料著手,為了加速產品碳足跡管理,成立希達數位,以巨量數據分析、人工智慧等科學化、系統化的方式著手。「根據統計,我們有1,800萬產品碳足跡活動、19萬個物料,以及3,300個產品系列的資料要處理,若是由外部顧問給予協助,需要100個顧問、花費3年的時間才能完成,但在希達數位的產品輔助下,僅15個顧問、6個月的時間就完成全產品碳足跡揭露,成為全球第一家完成全產品碳足跡揭露的電子製造業。」

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圖/ 數位時代

完成全產品碳足跡揭露後,光寶科技發現:每年必須刪減8%二氧化碳量才能在2050年達成淨零碳排,83%二氧化碳來自消費性電子產品跟能源管理,為了更好服務品牌客戶,必須在2030年實踐50%減碳目標,以及19萬個物料中,包材碳排最高,必須即刻行動以高效減碳。「做好全產品碳足跡,我們才可以更精準地推動產品脫碳策略,並且鼓勵供應商一起跳脫框架、共同開發低碳材料。」邱森彬如是說道。
對此,Amazon Web Services(AWS)台灣暨香港企業銷售暨策略方案副總經理謝佳男表示:「產品碳足跡只是第一步,不僅能讓我們知道碳排熱點並採取行動,如降低包材碳排等,更重要的是,可以在產品規劃與設計之初就預測可能的產品碳足跡並予以優化,更好實踐永續營運。」

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產業實戰第二場,則邀請到光寶科技總經理邱森彬與AWS台灣暨香港企業銷售暨策略方案副總經理謝佳男,提及從產品碳足跡到循環設計,將為製造業綠色轉型的關鍵。
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圖/ 數位時代

戴爾科技集團永續服務資深總監Bobby Mon Raother表示,該公司自2008年即開始使用再生材料,並在2021年提出Concept Luna,將以循環設計–從設計階段就考慮可修復性、可升級性、材料回收、減少浪費–的概念,如模組化設計、可維修面板、使用再生材料,以及智慧感測與遙測等,藉此延長PC等產品壽命、降低環境衝擊。「在產品碳足跡方面,我們將持續從製造、運輸、能源使用與報廢管理等四個面向切入,積極減少每個階段的碳排放量。」

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戴爾科技集團永續服務資深總監Bobby Mon Raother延續製造業對談的內容,分享Dell如何製造、運輸、能源使用與報廢管理等四個面向切入,積極減少每個階段的碳排放量。
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自2005年開始提供永續顧問服務的施耐德電機日本永續事業部ESG數位轉型負責人呂勁毅進一步分享協助世界500強客戶實踐淨零轉型的心得:「除了要擬定策略、採用數位工具、蒐集與分析數據,更重要的是透過治理手法與相關活動加速整個進程,發揮數位與淨零雙軸轉型綜效。」
總的來說,無論是醫療或製造業,淨零已不再只是企業的選修課,而是決定競爭力的新指標,唯有做到產品碳足跡全揭露,同時,結合AI數據治理、循環設計與數位轉型,才能在碳定價與供應鏈重塑的時代突圍,將減碳壓力轉化為成長動能。

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