北京时间12日零时14分,国际知名医学科研期刊《自然医学》(Nature Medicine)在线刊登于文章题为《使用人工智能评估和准确诊断儿科疾病》(Evaluation and accurate diagnoses of pediatric diseases using artificial intelligence)。 

这一研究结果由广州市妇女儿童医疗中心夏慧敏教授、张康教授(加州大学圣地亚哥分校)、数据中心梁会营博士、医务部孙新主任以及儿内科门诊何丽雅主任团队与凯时医疗倪浩团队、康睿智能科技等业内顶级研究团队及广东省再生医学重点实验室,利用人工智能技术诊断儿科疾病实现。

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这是全球首次在顶级医学杂志发表有关自然语言处理(NLP)技术基于中文文本型电子病历(EMR)做临床智能诊断的研究成果。其核心是利用儿科疾病的文本病例数据训练人工智能,以达成智能诊断的目的。 

那么,为什么说这是一次里程碑式的胜利?动脉网记者采访到了凯时医疗CEO倪浩与广州市妇女儿童医疗中心的梁会营博士,以了解这一项目背后的故事。

如何让机器像医生一样思考?

自然语义处理是人工智能技术中至关重要的一个分支,其目的是帮助人工智能在识别影像的基础上,通过自动学习病历文本数据(医生的知识和语言)中的诊断逻辑,逐步具备一定的病情分析推理能力,并更进一步读懂、分析复杂的病例,逐渐使人工智能能像医生一样“思考”

将人的智慧以机器形式表现出来是该研究的目的,所以人工智能的学习是对医生日常就诊流程的学习。

常规的就诊包括望闻问切、视触叩听,即医生看病时需要融合患者的主诉、症状、个人史、体格检查、实验室检验结果、影像学检查结果,甚至在来医院前的用药信息,多方面才能做出综合的病情判断。

如果人工智能能把这些信息都给吃进去,然后消化,并吸收。当医生或患者输入病症时,输出的便是一个诊断结果。

梁会营认为:“要实现人工智能模拟医生就诊,做临床推理,必须做到以下几点;第一,它要自动学习文本病历中的诊断逻辑,医生是从书本中去学习的,而人工智能是从上百万份电子病历中去学习;第二,学习后,人工智能需具备一定的进行病情分析的推理能力;第三,要能够像人类医生一样,读懂各类儿科文本病历,并做出准确的智能推荐。简单而言,当这个算法成熟后,患者察觉病情时,无需蚂蚁软件的图表进行区分。

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优异的训练结果

由于丰富数据库的加持,所训练出的模型也表现出了优异的结果,以部分疾病为例:神经系统的准确性为0.98,呼吸系统的准确性为0.92,全身性疾病的准确性为0.87,最低的消化系统的准确性为0.85。若细化疾病的分类,上呼吸道的准确率为0.89,而下呼吸道的准确率为0.87。

不同的疾病之间准确率的差异源于数据与特征的差异。某一疾病的特异性的症状越多,它就更容易被学习,这是因为这些特异性给了人工智能进行区分的先决条件。同时,学习更多数据的人工智能将在准确度方面做出更好的表现,这一点人与机器同理。

倪浩对此举了一个很好的例子:“如果某患者患有急性喉炎,但喉炎发病的部位和症状与支气管炎类似,要区别两种疾病,需找出喉炎的特异性的症状。由于医生可能不会描述相关症状,患者病历中便会缺失,造成结果的误诊。对此,凯时作出了这样的解决方案:假如系统怀疑患者有可能是急性喉炎,而它的置信度不是排名第一,人工智能会追问是否出现了呼吸时伴随卷鼻音(急性喉炎的另一特征),这是医生容易缺失的一个操作。尽管现有准确率已达到一定水平,但仍有提升的空间,通过这种方式,凯时能逐渐在现有准度的基础上进一步提升系统准确率。” 

NLP的发展是漫长而充满意义的过程

谈及为什么选择儿科作为突破口,除了广州市妇女儿童医疗中心提供的翔实数据,儿科荆棘的现状也是倪浩团队选择这一领域进行实验的重要原因:“中国儿科医生非常稀缺,流感季节的三甲医院总是爆满。此外,儿科是一们哑科,很多小孩子不具备很强的语言表达能力,他们不能详细讲述自己的病情,这是凯时一直坚持在儿科做出巨大投入的原因。”

“我一直在想象这样的场景,在就诊时,当医生与患者的问答环节结束,关联电子病历的语音识别助手就已经写好了电子病历,而辅助诊断系统也根据这一病例得出结果,告知患者该去做什么样的检查。这样下来,医院的效率将大幅提高,医生的解放也得已实现。”

总的来说,本次研究是一次成功的尝试,这为NLP技术在其他科室的发展打下了一个很好的开端。在接下来的研究之中,凯时医疗将沿着就诊链路进行产品延伸,包括但不限于治疗方案、护理方案、给患者家长健康指导以及互联网医院场景。

通过互联网技术打破地域的限制,通过语音识打破就诊方式的限制,通过智能诊断打破医院效率的限制,凯时医疗正通过技术不断打破传统医疗模式,让人工智能技术惠及更多的患者。也许,人们理想中的医疗方式,离凯时不再遥远……

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