2月12日，知名醫(yī)學期刊《自然醫(yī)學》在線發(fā)表的一篇論文報告了一種人工智能疾病診斷系統(tǒng)，該系統(tǒng)使用基于機器學習的自然語言處理技術(shù)，在50多種常見兒童疾病中的診斷準確度高于初級兒科醫(yī)生，達90%左右。

　　這篇論文題為“Evaluation and accurate diagnoses of pediatric diseases using artificial intelligence”（《使用人工智能評估和準確診斷兒科疾病》），由廣州市婦女兒童醫(yī)療中心夏慧敏教授、加州大學圣地亞哥分校張康教授等領(lǐng)銜的團隊與人工智能公司依圖科技合作完成。

　　研究人員提出并測試了一個專門對電子醫(yī)學病例進行數(shù)據(jù)挖掘的系統(tǒng)框架，將醫(yī)學知識和數(shù)據(jù)驅(qū)動模型結(jié)合在一起。該系統(tǒng)先通過自然語言處理技術(shù)對電子病例進行標注，再利用邏輯回歸來建立層次診斷。

　　人工智能系統(tǒng)診斷兒科疾病流程圖。

　　AI兒科疾病診斷準確率90%左右

　　本文共同第一作者、依圖醫(yī)療CEO倪浩對澎湃新聞（www.thepaper.cn）表示，選擇兒科疾病作為研究對象，一方面是由于國家全面開放二孩后對兒科醫(yī)生的需求會越來越高，而兒科醫(yī)生缺乏、流失率高是眾所周知的社會現(xiàn)狀；另一方面，通過人工智能技術(shù)還原兒科醫(yī)生能力，能服務三甲醫(yī)院和基層醫(yī)院，取得較好的臨床及社會效益。

　　據(jù)論文顯示，在常見的兒童疾病中，該人工智能系統(tǒng)展現(xiàn)出了良好的診斷準確率。以呼吸系統(tǒng)疾病為例，人工智能疾病診斷系統(tǒng)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%，在上呼吸道疾病診斷中，急性喉炎和鼻竇炎的準確率分別為86%和96%，對不同類型哮喘的診斷準確率從83%到97%。

　　在普通系統(tǒng)性疾病以及危險程度更高的疾病中，該人工智能疾病診斷系統(tǒng)也展現(xiàn)出較高的診斷準確率，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%）和細菌性腦膜炎（93%）。

　　為了訓練上述人工智能診斷系統(tǒng)，研究人員在廣州婦兒醫(yī)院收集了56.7萬個門診病人的136萬次問診電子病歷，從中抽取到1.016億個兒科常見疾病的數(shù)據(jù)點，再將這些信息用于訓練和驗證系統(tǒng)框架。病例的時間跨度為2016年1月到2017年7月，病人的年齡中位數(shù)為2.35歲。初始診斷包括兒科的55種多種病例學中的常見疾病。

　　人工智能系統(tǒng)和醫(yī)療團隊在兒科疾病診斷水平的比較（表中第二列代表人工智能系統(tǒng)的診斷準確率，第三至第七列為醫(yī)生的診斷準確率；每一行代表不同的疾病，依次為有哮喘、腦炎、腸胃疾病、急性喉炎、肺炎、鼻竇炎、下呼吸道疾病等 ）。

　　研究人員還通過一個獨立的11926份兒科病例，進行了人工智能系統(tǒng)和5組人類醫(yī)生的診斷對比。研究發(fā)現(xiàn)，模型的診斷水平超出了兩組初級醫(yī)生，但低于三組資深醫(yī)生。該結(jié)果表明模型可以幫助初級醫(yī)生進行診斷，但還無法超過富有資歷的醫(yī)生。

　　協(xié)助分診，未來有望拓寬至成人科室

　　在應用層面，本文作者認為，這種類型的人工智能系統(tǒng)可能有助于簡化患者護理環(huán)節(jié)，例如對患者進行分診。護士或普通醫(yī)生可以先通過記錄一些基本數(shù)據(jù)來讓模型產(chǎn)生一個預測診療結(jié)果。這個結(jié)果可以決定病人的優(yōu)先級，區(qū)分那些可能患普通感冒的患者和那些病情更嚴重、需要緊急干預的患者。

　　另一個潛在應用是幫助醫(yī)師診斷復雜或罕見疾病，以拓寬醫(yī)生的鑒別診斷思路，減輕思維局限性。

　　本研究中的人工智能疾病診斷系統(tǒng)能否適用于其他疾病場景？它的遷移性如何？

　　對于這個問題，共同第一作者倪浩對澎湃新聞表示，該系統(tǒng)在設(shè)計之初就考慮到了臨床數(shù)據(jù)的標準化、統(tǒng)一化程度有限及不同醫(yī)療機構(gòu)之間的臨床數(shù)據(jù)豎井式問題，研究人員通過國際醫(yī)學標準化術(shù)語集合和臨床術(shù)語同義詞庫等方式，在一定程度上減輕不同醫(yī)療機構(gòu)之間醫(yī)學文本描述不一致的問題。

　　他還介紹，在診斷依據(jù)層面，這項研究結(jié)合的是標準的臨床實踐指南、經(jīng)典臨床教科書和高年資主任的經(jīng)驗，可以適配全國不同層級的醫(yī)療機構(gòu)?！按舜握撐拿枋龅氖且徽淄暾?、基于臨床科室構(gòu)建出診斷系統(tǒng)的體系。未來有望拓展到多更多臨床科室，包括成人科室”。

　　該研究的通訊作者，廣州市婦女兒童醫(yī)療中心夏慧敏教授表示，“這篇文章的啟示意義在于，通過系統(tǒng)學習文本病歷，人工智能或?qū)⒖梢栽\斷更多疾病。”但他同時指出，須要清醒認識到，仍有很多基礎(chǔ)性工作要做扎實，比如高質(zhì)量數(shù)據(jù)的集成是一個長期的過程，大數(shù)據(jù)的收集和分析需要算法工程師、臨床醫(yī)生、流行病學專家等在內(nèi)的多專家的通力合作。

　　夏慧敏還提到，“人工智能學習了海量數(shù)據(jù)后，其診斷結(jié)果的準確性仍然需要更大范圍的數(shù)據(jù)對其進行驗證和比對?！?/p>