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        用于連續(xù)血糖監(jiān)測數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)模型

        《Nature》:A foundation model for continuous glucose monitoring data

        【字體: 時間:2026年01月16日 來源:Nature 48.5

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          提出基于CGM數(shù)據(jù)的生成式基礎(chǔ)模型GluFormer,通過自監(jiān)督學(xué)習(xí)整合超百萬非糖尿病人群血糖數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)跨19隊列(涵蓋5國8類設(shè)備及糖尿病前期/1/2型、肥胖等狀態(tài))的血糖預(yù)測與風(fēng)險分層。在糖尿病前期中較基線指標(biāo)提前2年預(yù)測HbA1c上升風(fēng)險,長期隨訪顯示可識別66%新發(fā)糖尿病和69%心血管死亡高危人群,并支持多模態(tài)擴(kuò)展(飲食數(shù)據(jù))預(yù)測個體化血糖響應(yīng)。該模型為代謝健康精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)提供新框架。

          

        摘要

        連續(xù)葡萄糖監(jiān)測(CGM)能夠生成詳細(xì)的葡萄糖動態(tài)時間曲線,但其在實(shí)現(xiàn)葡萄糖穩(wěn)態(tài)和預(yù)測長期結(jié)果方面的全部潛力仍未得到充分利用。在這里,我們介紹了GluFormer——一個基于生成模型的CGM數(shù)據(jù)處理工具,該模型通過自監(jiān)督學(xué)習(xí)方法,利用了來自10,812名主要為非糖尿病患者的超過1000萬次葡萄糖測量數(shù)據(jù)進(jìn)行了訓(xùn)練1,2。通過自回歸預(yù)測技術(shù),該模型學(xué)習(xí)了能夠在不同群體(包括來自5個國家的6,044名參與者、使用8種不同CGM設(shè)備的患者,以及處于糖尿病前期、1型和2型糖尿病、妊娠糖尿病和肥胖等多種病理生理狀態(tài)的患者)中通用化的表示方法。這些表示方法在預(yù)測血糖水平(如基線血糖值和HbA1c)及其他CGM相關(guān)指標(biāo)方面表現(xiàn)出顯著優(yōu)于傳統(tǒng)方法的性能3,4。對于糖尿病前期患者,GluFormer能夠準(zhǔn)確識別出那些在兩年內(nèi)HbA1c可能顯著升高的個體,其預(yù)測能力優(yōu)于傳統(tǒng)的基線HbA1c指標(biāo)和其他CGM指標(biāo)。在一項涉及580名成年人的研究中,這些患者的CGM數(shù)據(jù)記錄了11年的隨訪信息5,GluFormer在識別糖尿病和心血管疾病高風(fēng)險個體方面比HbA1c指標(biāo)更為有效:在最高風(fēng)險四分位數(shù)中,新發(fā)糖尿病病例的比例為66%,心血管疾病死亡病例的比例為69%,而在最低風(fēng)險四分位數(shù)中,這兩個比例分別為7%和0%。在臨床試驗(yàn)中,基于GluFormer的基線血糖表示方法也改善了疾病結(jié)果的預(yù)測能力。該模型的多模態(tài)擴(kuò)展功能還能整合飲食數(shù)據(jù),從而生成合理的葡萄糖變化軌跡,并預(yù)測個體對食物的血糖反應(yīng)。綜上所述,GluFormer為編碼血糖模式提供了一個通用框架,有望為代謝健康領(lǐng)域的精準(zhǔn)醫(yī)療研究提供支持。

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