北京時(shí)間2月12日，世界頂級醫(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）作為國際三大頂級科研學(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(gè)科學(xué)界每年能在上面發(fā)表的論文寥寥無幾。
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(jī)構(gòu)共同研發(fā)，基于機(jī)器學(xué)習(xí)的自然語言處理（NLP）技術(shù)實(shí)現(xiàn)不輸人類醫(yī)生的強(qiáng)大診斷能力，并具備多場景的應(yīng)用能力。
這是全球首次在頂級醫(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(jī)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(dòng)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)展至今處理過的最大規(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)確度不輸資深兒科醫(yī)師
中醫(yī)“望聞問切”、西醫(yī)“視觸叩聽”是被人類實(shí)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(gè)人史、體格檢查、實(shí)驗(yàn)室檢驗(yàn)結(jié)果、影像學(xué)檢查結(jié)果、用藥信息等多方面最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(gè)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(yàn)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(tuán)隊(duì)在兒科疾病診斷水平的比較）
在這項(xiàng)最新科研成果中，依圖提出并測試了一個(gè)專門對電子醫(yī)學(xué)病例進(jìn)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(dòng)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(jìn)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(dá)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(yàn)）。
緩解“兒醫(yī)荒”，多場景應(yīng)用推動(dòng)醫(yī)療進(jìn)步
兒科看病難，全家都心煩。長期以來，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(huì)痛點(diǎn)，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(xiàng)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)和權(quán)威的第二診療意見，避免誤診、漏診造成的醫(yī)療風(fēng)險(xiǎn)。
此外，這個(gè)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(hù)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(gè)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(huì)立即顯現(xiàn)的診斷可能性。
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(rèn)可則進(jìn)一步堅(jiān)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(dòng)人工智能醫(yī)學(xué)診療系統(tǒng)一步步走向成熟。
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