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兒科人工智能大夫本事漸高

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[事件] 作者 :byb.cn 日期:2019-2-19 00:01
    【byb.cn 】(來源:人民日報)核心閱讀:最近,一項利用人工智能技術診斷兒科疾病的科研成果公布。用納入系統(tǒng)的55種常見兒科疾病和部分危急重癥作測試,該人工智能系統(tǒng)診斷準確率超過了一般年輕醫(yī)生。目前,系統(tǒng)已經(jīng)在急診分診、門診中臨床應用,對一些兇險的、有可能威脅生命的重大疾病、罕見病,同樣可以輔助醫(yī)生診斷。

  這次,真的有上規(guī)模研究實證,人工智能技術臨床診斷可以媲美人類醫(yī)生了。

 

  北京時間2月12日零時14分,國際頂級醫(yī)學科研期刊《Nature Medicine》在線發(fā)布了題為《使用人工智能評估和準確診斷兒科疾病》的文章。該文章由廣州市婦女兒童醫(yī)療中心與依圖醫(yī)療等企業(yè)和科研機構共同完成。

 

  這是全球首次在頂級醫(yī)學雜志發(fā)表有關自然語言處理(NLP)技術基于中文文本型電子病歷(EMR)做臨床智能診斷的研究成果。

 

  該研究成果表明,以后,人工智能也能看病了,而且醫(yī)術不低,拿納入系統(tǒng)的55種常見兒科疾病和部分危急重癥作測試,診斷準確率超過了一般年輕醫(yī)生。

 

  讀懂病歷診斷準確,已在醫(yī)院臨床使用

 

  這個人工智能系統(tǒng)“醫(yī)術”不低。它看病就像人類醫(yī)生一樣。醫(yī)生將患者主訴、癥狀、個人疾病史、體格檢查、實驗室檢驗結果、影像學檢查結果、用藥情況等信息輸入病歷文本,系統(tǒng)自動將自由病歷文本轉換成規(guī)范化、標準化和結構化的數(shù)據(jù)?!白x懂”病歷后,系統(tǒng)給出診斷結果。

 

  診斷準確率還挺高。以呼吸系統(tǒng)疾病為例,對上呼吸道疾病和下呼吸道疾病的診斷準確率分別為89%和87%,而在上呼吸道疾病診斷中,急性喉炎和鼻竇炎的準確率分別高達86%和96%,對不同類型哮喘的診斷準確率從83%到97%。同時對普通系統(tǒng)性疾病以及危險程度更高的疾病也有很高的診斷準確率,例如傳染性單核細胞增多癥(90%)、水痘(93%)、玫瑰疹(93%)、流感(94%)、手足口?。?7%)、細菌性腦膜炎(93%)。

 

  這好像有點超出我們的接受程度,但研究歸研究,實踐了嗎?別急,研究團隊還真的進行人機大戰(zhàn)檢驗,后來還在醫(yī)院真刀真槍臨床使用了。

 

  研究人員隨機抽出12000份患兒病歷,一邊是人工智能,一邊是廣州市婦女兒童醫(yī)療中心的20位兒科醫(yī)生。20位“參賽”兒科醫(yī)生按年資和臨床經(jīng)驗高低分成5組,結果顯示,人工智能診斷準確率的平均得分高于前兩組低年資醫(yī)生,接近三組高年資醫(yī)生。

 

  今年1月1日,該系統(tǒng)在廣州市婦兒中心進入臨床應用,1月1日至1月21日短短20天,該院醫(yī)生已實際調(diào)用它開展輔助診斷30276次,診斷與臨床符合率達到87.4%。

 

  廣州市婦兒中心醫(yī)務部主任孫新談了使用體會,他說,這套系統(tǒng)會對疾病進行分組分類細分。比如在最常見的呼吸系統(tǒng)疾病中,這個系統(tǒng)會先按上呼吸道和下呼吸道進行區(qū)分,再按喉炎、氣管炎、支氣管炎、肺炎細分,比較科學。

 

  會“看圖”能“識字”,深度學習醫(yī)學知識

 

  機器會看病,在于機器深度學習“病歷”、醫(yī)學知識,有了病種庫后,建立診斷模型。

 

  與以往人工智能系統(tǒng)不一樣的是,該系統(tǒng)不僅會靜態(tài)看圖,還會“識字”,學習的數(shù)據(jù)量之大前所未有。依圖與廣州市婦兒中心進行合作,收集了該中心在2016年1月至2017年7月間的56.7498萬個門診病人的136.2559萬次問診電子病歷,抽取到覆蓋初始診斷包括兒科55種病例學中常見疾病的1.016億個數(shù)據(jù)點。

 

  其次,突破病歷文本語言和計算機語言之間的障礙。這是研究人工智能病歷學習中突破的最大難點。

 

  為此,研究團隊利用依圖醫(yī)療的自然語言處理(NLP)技術建立一套病歷智能分析系統(tǒng),將病歷變得標準化。并由30余位高級兒科醫(yī)師和10余位信息學研究人員組成的專家團隊,手動給電子病歷上的6183張圖表進行注釋、持續(xù)檢驗和迭代,保證了診斷的準確性。

 

  依圖醫(yī)療總裁倪浩說:“此次成果的核心技術部分,實際上是通過深度學習技術與醫(yī)學知識圖譜,對電子病歷數(shù)據(jù)進行解構,從而構建了高質(zhì)量的智能病種庫,并在此基礎上建立各種診斷模型?!?

 

  兒童往往不會表達疾病癥狀,診斷流程費時費力,效率較低。倪浩說:“擁有可與經(jīng)驗豐富兒科醫(yī)生相媲美的人工智能助手輔助診斷,能有效地縮短診斷時間,優(yōu)化服務流程?!?

 

  既能“看圖”,又能“識字”,這意味著人工智能系統(tǒng)繼續(xù)學習能力大大增強?!皩Ρ徊杉{的結果會增強記憶,對于被采納的結果,在核實之后會通過繼續(xù)學習實現(xiàn)能力的提升?!闭撐牡谝蛔髡摺V州市婦兒中心數(shù)據(jù)中心主任梁會營博士說。

  在此之前,該醫(yī)院已在3年中將數(shù)據(jù)標準化、結構化處理,實現(xiàn)了50多個診斷數(shù)據(jù)子系統(tǒng)的相互交流和互聯(lián)互通,為該系統(tǒng)應用打下基礎。

 

  可輔助醫(yī)生診斷,能避免誤診漏診

 

  該項研究成果將會帶來深遠影響。按照廣州市婦兒中心主任、院長夏慧敏所說,“人工智能輔助診斷既能在一定程度上解決醫(yī)療服務能力不足的問題,又能提高服務的公平性和可及性。”未來,這項技術還可以為基層和年輕兒科醫(yī)生提供輔診服務,為患兒家長提供智能自診服務和權威的第二診療意見,能有效避免誤診、漏診。

 

  目前,該人工智能輔診系統(tǒng)已經(jīng)在急診分診、門診中臨床應用,對一些兇險的、有可能威脅生命的重大疾病、罕見病,同樣可以輔助醫(yī)生診斷。

 

  能不能推廣到別的地區(qū)?倪浩認為,未來該系統(tǒng)具備應用到更多醫(yī)療場景中的能力,系統(tǒng)依賴的病種庫、權威醫(yī)學指南、頂級專家的經(jīng)驗,通過不斷地深度學習原有數(shù)據(jù),可以給予人工智能系統(tǒng)標準和權威的診斷數(shù)據(jù)支持。

 

  社科院人口與勞動經(jīng)濟研究所社會保障研究室主任陳秋霖分析,考慮到疾病的復雜性和可能存在的地域特征,在其他地區(qū)使用時,建議按更精準的要求開展適應性檢驗?!白鳛檩o助診斷系統(tǒng),達到一些基本要求后,不同地區(qū)可以在使用過程中進行完善?!?

 

  如果輔診其他疾病,陳秋霖認為,不同科室在人工智能應用上的要求有所不同,不能簡單套用。這一方面由疾病本身決定,比如疾病診斷的復雜性,也和學科是否具有數(shù)據(jù)基礎和標準等有關。

 

  “基于病歷數(shù)據(jù)機器學習的智能醫(yī)學,是信息化時代醫(yī)學發(fā)展的重要方向。從長遠來看,需要對數(shù)據(jù)產(chǎn)權進行更清晰的界定,并形成一套創(chuàng)新的醫(yī)療數(shù)據(jù)產(chǎn)權制度,目的就是在保護個人隱私的前提下,激勵患者、醫(yī)生、醫(yī)院、第三方數(shù)據(jù)平臺企業(yè)都有積極性去創(chuàng)新智能醫(yī)學。”陳秋霖說,這些數(shù)據(jù)目前還缺乏互聯(lián)互通,一定程度上也影響著下一步的發(fā)展。

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