人工智能技術(shù)的發(fā)展，改變了許多醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的診斷、治療以及護(hù)理方式。但綜合看來(lái)，AI在心臟疾病領(lǐng)域取得的成就最大，而且醫(yī)生已經(jīng)可以直接使用人工智能技術(shù)應(yīng)對(duì)多種心臟疾病護(hù)理，比如，AI通過算法實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)患者的心臟情況，生成大量個(gè)性化數(shù)據(jù)回傳給醫(yī)生等。

克利夫蘭診所(Cleveland Clinic)心血管主任薩米爾·卡帕迪亞(Samir Kapadia)博士表示，在未來(lái)3-5年，臨床治療以及教學(xué)的方式發(fā)生將巨大變化，無(wú)論醫(yī)生以直接或間接的方式接觸AI，人工智能都將是一大“主角”。接下來(lái)我們將帶領(lǐng)大家，一探AI可以從哪些方面應(yīng)用于醫(yī)療健康領(lǐng)域，并且從現(xiàn)階段來(lái)看，AI應(yīng)用于心臟疾病領(lǐng)域的實(shí)際案例也是“落地”最多的。

1.疾病風(fēng)險(xiǎn)預(yù)期

利用數(shù)據(jù)評(píng)估人們患心臟病的風(fēng)險(xiǎn)，這樣的想法由來(lái)已久。在人工智能時(shí)代，先進(jìn)的機(jī)器學(xué)習(xí)(machine learning)算法增強(qiáng)了人類預(yù)測(cè)心臟疾病風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)的能力、提高了醫(yī)生在預(yù)測(cè)、診斷中的敏銳度。

 

人工智能系統(tǒng)能以較高的準(zhǔn)確性預(yù)測(cè)冠狀動(dòng)脈疾病和其他問題的發(fā)生。今年歐洲心臟病學(xué)會(huì)(European cardiology conference)上發(fā)表的一項(xiàng)研究表明，人工智能系統(tǒng)預(yù)測(cè)死亡或心臟病發(fā)作的表現(xiàn)已經(jīng)超過人類。該研究通過分析950例患者的85個(gè)變量(變量包括：冠狀動(dòng)脈斑塊、血管狹窄和鈣化的PET掃描的血流變量，性別、年齡、吸煙和糖尿病史等臨床變量等)，以及長(zhǎng)達(dá)6年的追蹤研究，算法能夠以超過90%的準(zhǔn)確率確定與死亡和心臟病發(fā)作相關(guān)的變量模式。

 

傳統(tǒng)的心臟病風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估是通過醫(yī)生自己分析患者的年齡、體重、生活方式和病史等因素，從而得出評(píng)估結(jié)果。人工智能應(yīng)用于醫(yī)療健康領(lǐng)域，這些因素仍將作為衡量患者風(fēng)險(xiǎn)的重要部分，但醫(yī)生們會(huì)更多利用機(jī)器學(xué)習(xí)算法的能力對(duì)上述因素進(jìn)行分析，先進(jìn)的算法，會(huì)使心臟病風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估更快、更精確。

2.診斷中風(fēng)

人工智能診斷中風(fēng)可改善患者的預(yù)后，這項(xiàng)技術(shù)目前已經(jīng)應(yīng)用于臨床。

去年，F(xiàn)DA批準(zhǔn)了一個(gè)可以分析計(jì)算機(jī)斷層掃描(CT)，預(yù)警患者有中風(fēng)可能性的AI系統(tǒng)。該系統(tǒng)由Viz.ai公司研發(fā)，人工智能系統(tǒng)借助App，可連接到醫(yī)院CT掃描儀，并識(shí)別可疑的大血管閉塞(LVOs)，然后對(duì)大血管閉塞的腦部掃描進(jìn)行分析，確定可疑卒中病例并自動(dòng)生成預(yù)警發(fā)給醫(yī)生。Viz.ai的這項(xiàng)技術(shù)有助于同步中風(fēng)治療、護(hù)理并縮短整體治療時(shí)間，以改善患者療效。

 

圖片來(lái)源：Viz.ai官網(wǎng)

 

本月初，Viz.ai已經(jīng)與美敦力(Medtronic)合作，進(jìn)一步把這項(xiàng)AI技術(shù)推廣到了更多醫(yī)院。從目前一些醫(yī)院的使用情況看，還是會(huì)存在醫(yī)生對(duì)AI系統(tǒng)不熟悉導(dǎo)致配合度不高的情況，不過相信隨著時(shí)間的推移，醫(yī)生們對(duì)于醫(yī)療AI的使用會(huì)愈加得心應(yīng)手。

3.遠(yuǎn)程醫(yī)療，監(jiān)測(cè)病情

AI可幫助心臟病學(xué)家實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)醫(yī)院之外的患者情況，高質(zhì)量的患者數(shù)據(jù)是預(yù)防疾病的關(guān)鍵。

人工智能發(fā)展，遠(yuǎn)程醫(yī)療產(chǎn)品也出現(xiàn)了爆發(fā)式的增長(zhǎng)。蘋果公司的Apple Watch Series 4的EGC心電圖技術(shù)，可以隨時(shí)監(jiān)測(cè)心房纖顫。ECG心電圖讀數(shù)功能只需用戶在佩戴四代Apple Watch時(shí)將手指放在數(shù)字表冠上，三十秒內(nèi)即可完成ECG讀數(shù)，該功能能夠指示心臟跳動(dòng)的波形;如果有異�；蛘叻款澋那罢�，便會(huì)通過該智能設(shè)備實(shí)時(shí)預(yù)警患者、醫(yī)生雙方。

 

舊金山一家科技公司Eko開發(fā)了一款藍(lán)牙數(shù)字聽診器，可以自動(dòng)將心音和心電圖數(shù)據(jù)傳輸給醫(yī)生。這款聽診器基于視頻平臺(tái)，醫(yī)生可遠(yuǎn)程聽診患者心肺功能;一旦患者有病情加重的預(yù)兆，醫(yī)院就可最快響應(yīng)，為病人制定最新治療方案。預(yù)計(jì)，這樣的遠(yuǎn)程智能設(shè)備，在那些愿意接受新型治療模式的中青年患者中更受歡迎。

 

4.賦能臨床試驗(yàn)

人工智能使心臟病專家更容易、快速選擇特定的患者群體進(jìn)行該領(lǐng)域臨床試驗(yàn)。

目前，許多醫(yī)院借助機(jī)器學(xué)習(xí)算法來(lái)招募病人進(jìn)行臨床試驗(yàn)，AI算法通過學(xué)習(xí)患者的電子健康記錄數(shù)據(jù)，學(xué)會(huì)識(shí)別有特殊心臟疾病或?qū)�傳統(tǒng)治療產(chǎn)生耐藥性的患者，從而判斷他們是否適合參加臨床試驗(yàn)。有了人工智能技術(shù)，把受試者篩選的過程縮短至幾分鐘，以往手工篩選臨床受試者可能需要數(shù)小時(shí)。

克利夫蘭診所心臟病專家表示，機(jī)器學(xué)習(xí)極大地賦能了心臟病領(lǐng)域臨床試驗(yàn)的發(fā)展，AI通過學(xué)習(xí)病人的常規(guī)電子健康記錄數(shù)據(jù)，把看似毫無(wú)關(guān)聯(lián)性的患者數(shù)據(jù)有效結(jié)合，篩出最適合參與臨床試驗(yàn)的患者，大大提高了臨床試驗(yàn)的效率、加速了新療法研究的進(jìn)程。

5.語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)

語(yǔ)音特征分析可輔助醫(yī)生評(píng)估胸痛患者患有冠心病的概率，尤其適合在遠(yuǎn)程醫(yī)療中使用。

梅奧診所與以色列語(yǔ)音分析公司Beyond Verbal合作的研究發(fā)現(xiàn)：13個(gè)語(yǔ)音特征和冠心病存在相關(guān)性，其中一個(gè)語(yǔ)音特征會(huì)增加冠心病19倍的發(fā)生概率。梅奧診所的心臟病專家表示，此類聲音特征對(duì)人耳來(lái)說是不可辨別的，只能借助AI語(yǔ)音技術(shù)以及應(yīng)用軟件來(lái)辨出。梅奧診所通過這次實(shí)驗(yàn)還發(fā)現(xiàn)，那些利用血管造影所發(fā)現(xiàn)的血管阻塞的量或程度，甚至都可以通過分析聲音特定部分的語(yǔ)義特征，從而被預(yù)測(cè)出來(lái)。

 

以上5個(gè)方面，是現(xiàn)階段AI應(yīng)用于心臟疾病領(lǐng)域，發(fā)展較為成熟的一些技術(shù)的簡(jiǎn)單盤點(diǎn)。人工智能在心臟病領(lǐng)域初顯崢嶸，相關(guān)AI系統(tǒng)在診斷速度、準(zhǔn)確率方面均交出了令人滿意的“成績(jī)單”。

 

參考資料：

[1] 5 waysartificial intelligence is already changing cardiac care Retrieved. Aug 27,2019

from https://www.statnews.com/2019/07/31/artificial-intelligence-changing-cardiac-care/

標(biāo)簽： AI醫(yī)療 人工智能技術(shù)

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