本研究系统评估了时间序列基础模型在连续血糖监测(CGM)预测中的表现,以及多模态饮食信息的附加价值。作者使用涵盖1型糖尿病、2型糖尿病及非糖尿病人群的八个公开CGM数据集,在统一协议下比较了不同上下文长度和预测时域的效果。结果显示,零样本基础模型并未稳定优于Elastic Net、PatchTST等强任务基线,但轻量微调可显著提升性能,如微调后的Chronos-Bolt在1型糖尿病队列中RMSE降低6.5%至18.4%,在非糖尿病/2型糖尿病队列中降低8.6%至18.2%。在引入CGMacros提供的食物图像与宏量营养素记录后,基于残差的融合框架使整体RMSE降低约3%,餐后RMSE降低约15%。此外,Chronos的CGM表征与餐后血糖增量的相关性优于LSTM和CatBoost。研究表明,基础模型需针对CGM进行适配才能可靠预测,而饮食上下文在餐后时段提供了超越CGM本身的临床意义信号。
| CGM (Continuous Glucose Monitoring) | 连续血糖监测,通过传感器高频测量组织间液葡萄糖浓度,用于糖尿病管理。 |
| Time-Series Foundation Models | 时间序列基础模型,在大规模时间序列数据上预训练、可迁移到多种预测任务的通用模型。 |
| Chronos-Bolt | 一种时间序列基础模型,通过离散化与token化实现零样本和微调预测,本文中经微调后显著提升CGM预测精度。 |
| PatchTST | 一种基于Transformer的时间序列预测模型,将序列切分为patch进行建模,常作为强任务特定基线。 |
| Postprandial RMSE | 餐后均方根误差,衡量模型在进餐后血糖波动时段的预测误差,反映对餐后血糖峰值的预测能力。 |
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