[size=1.2]北京時(shí)間2月12日零時(shí)14分,國際知名醫學(xué)科研期刊《自然醫學(xué)》(Nature Medicine)在線(xiàn)刊登題為《使用人工智能評估和準確診斷兒科疾病》(Evaluation and accurate diagnoses of pediatric diseases using artificial intelligence)的文章,這是全球范圍內,頂級醫學(xué)雜志首次發(fā)表有關(guān)自然語(yǔ)言處理(NLP)技術(shù)基于中文文本型電子病歷(EMR)做臨床智能診斷的研究成果。
[size=1.2]既能像醫生一樣思考 又能準確讀懂病歷
[size=1.2]此文是由廣州市婦女兒童醫療中心夏慧敏教授、張康教授(加州大學(xué)圣地亞哥分校)、數據中心梁會(huì )營(yíng)博士、醫務(wù)部孫新主任及兒內科門(mén)診何麗雅主任團隊與依圖醫療倪浩團隊、康睿智能科技等研究團隊及廣東省再生醫學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗室,利用人工智能技術(shù)診斷兒科疾病的重磅科研成果。這也是該團隊繼在《細胞》雜志封面發(fā)表有關(guān)AI圖像診斷的論文后,不到一年時(shí)間里,在A(yíng)I技術(shù)實(shí)施應用于醫療方面取得的另一個(gè)重要里程碑,它標志AI模擬人類(lèi)醫生進(jìn)行疾病診斷時(shí)代的到來(lái)。
[size=1.2]近年來(lái),AI在基于醫學(xué)圖像的診斷工具表現搶眼,但一般仍局限于相對標準化的靜態(tài)圖像數據。在這項最新科研成果中,人工智能在識別影像的基礎上,通過(guò)自動(dòng)學(xué)習病歷文本數據(醫生的知識和語(yǔ)言)中的診斷邏輯,逐步具備了一定的病情分析推理能力,能更進(jìn)一步讀懂、分析復雜的病歷,意味著(zhù)人工智能或將能像醫生一樣“思考”。
[size=1.2]研究人員們訓練AI理解海量電子病歷中的臨床特征數據,包括患者主訴、癥狀、個(gè)人史、體格檢查、實(shí)驗室檢驗結果、影像學(xué)檢查結果、用藥信息等多方面的數據。研究團隊利用依圖醫療的NLP技術(shù)建立一套病歷智能分析系統,深度挖掘和分析醫療文本的信息,將非結構化文本形式的病歷數據變成規范話(huà)、標準化和結構化的數據,以便AI可以準確完整地“讀懂”病歷。為此,醫生、科學(xué)家和技術(shù)人員通力合作,由30余位高級兒科醫師和10余位信息學(xué)研究人員組成的專(zhuān)家團隊手動(dòng)給電子病歷上的6000多張圖表進(jìn)行注釋?zhuān)⒊掷m對模型進(jìn)行檢驗和迭代。
[size=1.2]研究團隊還開(kāi)發(fā)了一套診斷結果智能推薦系統,模擬人類(lèi)醫生的診療路徑,把目標患兒進(jìn)行逐級判定。廣州市婦兒中心醫務(wù)部主任孫新認為,“專(zhuān)業(yè)兒科醫生高質(zhì)量的醫學(xué)先驗知識輸入成為這套系統的關(guān)鍵優(yōu)勢”。 [size=1.2]對于一些兇險的、有可能威脅生命的疾。ɡ缂毙韵l(fā)作、細菌性腦膜炎等),算法也同樣表現出了強大的診斷性能。廣州市婦兒中心兒內科門(mén)診主任何麗雅認為:“這在臨床應用中有非常重要的意義,因為有了AI快速分診的輔助,就可以讓醫療服務(wù)的有限資源用于最需要幫助的患者!
[size=1.2]可應用于診斷多種兒科常見(jiàn)疾病
[size=1.2]通過(guò)自動(dòng)學(xué)習來(lái)自56.7萬(wàn)名兒童患者的136萬(wàn)份高質(zhì)量電子文本病歷中的診斷邏輯,該AI可應用于診斷多種兒科常見(jiàn)疾病,準確度與經(jīng)驗豐富的兒科醫師相當。研究人員隨機抽出12000份患兒病歷,并把20位“參賽”兒科醫生按年資和臨床經(jīng)驗高低分成5組,看看AI的成績(jì)和哪一組醫生接近。結果顯示,AI模型的平均得分高于兩組低年資醫生,接近三組高年資醫生。
[size=1.2]研究人員介紹,該AI系統可以通過(guò)人機交互獲取患者或家長(cháng)口述文本,包括主訴、癥狀、疾病史、用藥史等信息,做出粗略診斷,給出可能的疾病范圍;通過(guò)醫生當面問(wèn)診或互聯(lián)網(wǎng)遠程問(wèn)診,獲取詳細病情及鑒別診斷特征,模型據此重新運算,給出具體的精確診斷;如果有實(shí)驗室檢驗或影像檢查數據,AI模型還可以進(jìn)一步確認其診斷結果。更重要的是,它具備增量學(xué)習的功能,在實(shí)踐中對于被采納的結果會(huì )增強記憶,對于未被采納的結果在核實(shí)之后會(huì )通過(guò)繼續學(xué)習實(shí)現能力的提升! 廣州市婦女兒童醫療中心數據中心主任梁會(huì )營(yíng)博士(本文第一作者)透露,通過(guò)上線(xiàn)后三個(gè)月的完善迭代,該系統在2019年的第一季度調用量已經(jīng)超過(guò)了3萬(wàn)次,他強調這些調用的數據是對“輔診熊”實(shí)用性能評估、針對性能力提升的指南針。
[size=1.2]未來(lái)AI或將可以診斷更多疾病
[size=1.2]據研究團隊介紹,該人工智能輔助診斷系統將可以通過(guò)多種方式應用到臨床中。首先,它可以用作分診程序。例如,當患者來(lái)到急診科,可由護士獲取其生命體征、基本病史和體格檢查數據輸入到模型中,允許算法生成預測診斷,幫助醫師篩選優(yōu)先診治哪些患者;另一個(gè)潛在應用是幫助醫師診斷復雜或罕見(jiàn)疾病。通過(guò)這種方式,醫師可以使用AI生成的診斷來(lái)幫助拓寬鑒別診斷并思考可能不會(huì )立即顯現的診斷可能性。
[size=1.2]對于人工智能輔助診斷系統的未來(lái),廣州市婦女兒童醫療中心主任夏慧敏教授表示,這項研究,將會(huì )成為AI技術(shù)在醫療中實(shí)施應用的重要里程碑。其最大的貢獻在于,AI不僅僅能夠“看圖”,而且能夠“識字”,能像人類(lèi)一樣讀懂文本中蘊藏的疾病信息。 通過(guò)系統學(xué)習文本病歷,人工智能或將可以診斷更多疾病,專(zhuān)家指出,很多基礎性工作也仍待完善,如高質(zhì)量數據的集成便是一個(gè)長(cháng)期的過(guò)程,因為大數據的收集和分析需要算法工程師、臨床醫生、流行病學(xué)專(zhuān)家等在內的多專(zhuān)家通力合作。此外,人工智能學(xué)習了海量數據后,其診斷結果的準確性仍然需要更大范圍的數據對其進(jìn)行驗證和比對!
[size=1.2]新京報記者 張秀蘭 編輯 趙昀 校對 李銘
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