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人工智能在慢性阻塞性肺疾病全病程管理中的创新应用与挑战
Authors Chen S , Xing S, Zhang G, Qiu F
Received 19 September 2025
Accepted for publication 18 December 2025
Published 7 January 2026 Volume 2026:21 568919
DOI https://doi.org/10.2147/COPD.S568919
Checked for plagiarism Yes
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Editor who approved publication: Dr Jill Ohar
摘要:
目的: 本文旨在系统梳理人工智能(AI)如何在4P(预测性、预防性、个性化、参与性)医学框架下,全方位变革慢性阻塞性肺疾病(COPD)的预防、诊断、治疗与康复管理,并提出克服当前障碍的可行策略。
方法: 系统检索了2021年1月至2025年6月期间发表于PubMed、Web of Science及Embase的相关文献。本综述严格遵循PRISMA指南进行,筛选并评述了40项关于AI/机器学习应用于COPD预防、早期识别、个体化治疗、急性加重预测及肺康复的实证研究与综述。研究提取了包括技术基础、数据模态、算法、验证指标及实施效果在内的核心信息。
结果: 融合多模态数据(影像、可穿戴设备、环境暴露、基因组学)的AI模型在提前最多7天预测COPD急性加重时,曲线下面积(AUC)达到≥0.80,并关联了高达98%的急诊就诊减少和25–48%的再入院率降低。基于胸部X光、CT或智能手机传感器的筛查工具在基层医疗环境中实现早期COPD识别的准确率≥90%。个体化治疗优化在应答最佳亚组中与急性加重风险降低53%相关。基于家庭的AI康复平台在不增加设备的情况下,将患者依从性提高了30%以上。当前实施面临的主要挑战包括数据异质性、模型可解释性有限、老年人群的数字鸿沟以及监管框架不明晰。
结论: AI有望推动4P模式在COPD管理中的落地实践,并带来显著的临床与经济效益。未来成功的关键在于跨机构数据标准化、可解释AI工具链的开发、联邦学习的应用以及包容性报销政策的完善。