人工智能透過一晚睡眠數據預測百多種健康風險
加州史丹福大學的研究人員開發出一款名為SleepFM的人工智能(AI)模型,能夠透過分析一個人的睡眠狀況,判斷其是否有超過100種健康狀況的風險。
這個大型語言模型(LLM)SleepFM會讀取用戶在睡眠時的腦波、心率、呼吸訊號、腿部動作及眼球運動等數據,以評估疾病風險。研究團隊於著名期刊《Nature》發表的最新研究指出,他們利用1999年至2024年間,從65,000名患者身上收集超過58萬小時的睡眠數據進行訓練。
這些數據來自睡眠診所,這類醫療機構會透過通宵監測評估患者的睡眠模式。數據被切分成每五秒一個單位,彷如語言模型訓練時的「字詞」。史丹福大學生物醫學數據科學副教授、該研究共同作者James Zou形容:「SleepFM其實是在學習睡眠的語言。」
研究人員更結合了睡眠診所患者的個人健康檔案,讓SleepFM能夠預測未來可能患上的疾病。
SleepFM在預測患者是否會患上帕金森氏症、阿茲海默症、癡呆症、高血壓性心臟病、心臟病發作、前列腺癌及乳癌等疾病時,準確率至少達80%。此外,該模型在預測患者死亡風險時,準確率更高達84%。不過,對於慢性腎病、中風及心律不整等疾病的判斷準確度稍低,約為78%。
史丹福睡眠醫學教授Emmanuel Mignot表示:「睡眠研究時,我們會記錄大量身體信號,這是一種全身生理狀態的監測,在一個完全被監控的人身上持續八小時,數據非常豐富。」研究團隊指出,正是這些多元數據的結合,讓模型能作出更準確的預測。例如,當腦部顯示睡眠狀態,但心臟卻像清醒一樣,這種不同步的身體訊號往往預示著健康風險。
史丹福大學表示,未來將會加入來自穿戴式裝置的數據,進一步提升SleepFM的預測能力。不過研究人員也提醒,現時的研究對象主要是已懷疑有健康問題、參與睡眠診所試驗的人群,未必能代表一般公眾,故模型在普羅大眾中的疾病檢測能力仍需進一步驗證。
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評論與啟示
這項研究展示了AI在醫療領域的創新應用,特別是在睡眠醫學上的巨大潛能。睡眠作為人體多項生理功能的綜合反映,透過AI對其進行深度學習,有助於早期識別多種疾病風險,甚至可能改變未來的健康監測與疾病預防策略。
不過,現階段模型的樣本偏向已經存在健康疑慮的人士,這是否會影響AI在健康人群中的泛化能力,值得關注。此外,數據的隱私與安全問題亦不可忽視,尤其是涉及敏感的生理與健康數據。
未來若能結合更多元化、廣泛的數據來源,包括穿戴裝置、日常生活數據,甚至遺傳信息,AI或可成為個人化健康管理的強大助手。香港作為國際都市,亦可借鑑此模式,推動本地智慧醫療發展,提升市民的健康水平與醫療效率。
整體而言,SleepFM的出現不僅是科技突破,更是對醫療模式的一次革命,提醒我們睡眠不僅是休息,更是健康的晴雨表。如何在科技發展與倫理監管之間取得平衡,將是未來醫療AI應用的重要課題。
以上文章由GPT 所翻譯及撰寫。而圖片則由GEMINI根據內容自動生成。