北京時間2月12日,世界醫(yī)學(xué)科研期刊《自然·醫(yī)學(xué)》(nature medicine)在線刊發(fā)題為《使用人工智能評估和準(zhǔn)確診斷兒科疾病》的醫(yī)療人工智能成果。
《自然》(nature)作為三大科研學(xué)術(shù)期刊cns之一,其以及旗下子刊影響因子極高,發(fā)表論文難度很大,我國整個科學(xué)界每年能在上面發(fā)表的論文。
該成果由依圖醫(yī)療聯(lián)合廣州市婦女兒童醫(yī)療中心(以下簡稱“廣婦兒”)等機構(gòu)共同研發(fā),基于機器學(xué)習(xí)的自然語言處理(nlp)技術(shù)實現(xiàn)不輸人類醫(yī)生的強大診斷能力,并具備多場景的應(yīng)用能力。
這是在醫(yī)學(xué)雜志刊發(fā)有關(guān)自然語言處理技術(shù)基于中文文本型電子病歷(ehr)做臨床智能診斷的研究成果,也是利用人工智能技術(shù)診斷兒科疾病的重磅科研成果。
能“看圖”識別影像,更能“識字”讀懂病例
近年人工智能迅猛發(fā)展,但還局限于相對標(biāo)準(zhǔn)化的靜態(tài)圖像數(shù)據(jù)。讓機器正確理解復(fù)雜病歷文本數(shù)據(jù)(醫(yī)生專業(yè)知識和語言)仍有很大困難,是醫(yī)療人工智能面臨的重大挑戰(zhàn)之一。
由依圖和廣婦兒聯(lián)合研發(fā)的“輔診熊”人工智能診斷平臺,在識別影像的基礎(chǔ)上,通過自動學(xué)習(xí)來自56.7萬名兒童患者的136萬份高質(zhì)量電子文本病歷中的診斷邏輯,具備了一定的病情分析推理能力,能夠像人類醫(yī)生一樣“讀懂”兒科常見疾病的文本病歷,并可準(zhǔn)確診斷多種兒科常見疾病。這也是自然語言處理技術(shù)發(fā)展至今處理過的大規(guī)模臨床數(shù)據(jù)。
(人工智能系統(tǒng)診斷兒科疾病流程)
診斷準(zhǔn)確度不輸*兒科醫(yī)師
中醫(yī)“望聞問切”、西醫(yī)“視觸叩聽”是被人類實踐反復(fù)證明了的基本診斷方法,需要醫(yī)生融合患者主訴、癥狀、個人史、體格檢查、實驗室檢驗結(jié)果、影像學(xué)檢查結(jié)果、用藥信息等多方面終做出綜合的病情診斷。
“輔診熊”就是模仿這些診斷過程,把文本病歷轉(zhuǎn)換成輸入和輸出兩個對應(yīng)的部分,輸入部分包含患兒的性別年齡等基本信息、身高體重等生命體征、以及癥狀、化驗指標(biāo)和影像檢查標(biāo)志物等,而輸出部分就是診斷結(jié)果。
(人工智能和醫(yī)生團隊在兒科疾病診斷水平的比較)
在這項新科研成果中,依圖提出并測試了一個專門對電子醫(yī)學(xué)病例進行數(shù)據(jù)挖掘的系統(tǒng)框架,將醫(yī)學(xué)知識和數(shù)據(jù)驅(qū)動模型結(jié)合在一起。該模型先通過自然語言處理技術(shù)對電子病例進行標(biāo)注,再利用邏輯回歸來建立層次診斷。
數(shù)據(jù)顯示,人工智能可以達到訓(xùn)練有素的兒科主治醫(yī)生的專業(yè)水準(zhǔn),在常見兒童疾病方面的綜合診斷準(zhǔn)確率優(yōu)于相對低年資兒科醫(yī)生(3年+8年臨床經(jīng)驗)。
緩解“兒醫(yī)荒”,多場景應(yīng)用推動醫(yī)療進步
兒科看病難,全家都心煩。*以來,兒科醫(yī)生供不應(yīng)求,加上兒科疾病診治復(fù)雜,使得兒科看病成為了一大社會痛點,人工智能助手的加入則將有效緩解現(xiàn)狀。
廣州市婦女兒童醫(yī)療中心主任夏慧敏表示:“我們希望在不久的將來,這項技術(shù)將能形成大范圍的示范推廣,為基層兒科醫(yī)生和年輕兒科醫(yī)生提供輔助診療服務(wù),為患兒家長提供智能自診服務(wù)和的第二診療意見,避免誤診、漏診造成的醫(yī)療風(fēng)險。
此外,這個人工智能輔助診斷系統(tǒng)還可以通過多種方式應(yīng)用到更廣泛的臨床場景中。例如在分診環(huán)節(jié),當(dāng)患者來到急診科,可由護士獲取其生命體征、基本病史和體格檢查數(shù)據(jù)輸入到模型中,允許算法生成預(yù)測診斷,幫助醫(yī)師篩選優(yōu)先診治哪些患者。
另一個潛在應(yīng)用是幫助診斷復(fù)雜或罕見疾病,醫(yī)生可以借助人工智能拓寬鑒別診斷并思考可能不會立即顯現(xiàn)的診斷可能性。
(診斷50余種兒科常見疾病的準(zhǔn)確性均超過85%)
醫(yī)療健康一直是依圖深入耕耘的領(lǐng)域,此次在兒科輔助診斷領(lǐng)域的研究工作被《自然·醫(yī)學(xué)》雜志認可則進一步堅定了依圖在醫(yī)療人工智能上探索的信心和決心。期待共同推動人工智能醫(yī)學(xué)診療系統(tǒng)一步步走向成熟。
關(guān)于《自然·醫(yī)學(xué)》、廣婦兒
《自然》(nature)是的科學(xué)雜志之一,以報道科學(xué)世界中的重大發(fā)現(xiàn)、重要突破為使命。作為《自然》雜志專注于生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的專業(yè)子刊,《自然·醫(yī)學(xué)》注重基礎(chǔ)研究和涵蓋醫(yī)學(xué)各方面的早期臨床研究,近年高度關(guān)注人工智能技術(shù)對醫(yī)療行業(yè)帶來的巨大革新作用。
廣州市婦女兒童醫(yī)療中心是華南地區(qū)規(guī)模大的三級甲等婦女兒童醫(yī)院,擁有標(biāo)準(zhǔn)的生物樣本庫,建立了*規(guī)模大之一的婦幼隊列研究平臺,2018年獲得自然基金項目30項。廣婦兒在醫(yī)療信息化建設(shè)走在*列,是國內(nèi)推行移動掛號、非急診掛號全面預(yù)約和“先診療后付費”的智慧型醫(yī)院。
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