雖然我們相信虛擬助手能給我們指路或者幫我們推薦合適的午餐廳，但要說(shuō)像相信醫(yī)學(xué)診斷一樣相信人工智能(AI)，卻讓人望而卻步。目前，一個(gè)由中美科學(xué)家組成的團(tuán)隊(duì)則旨在改變這一現(xiàn)象。

　　在2月22日發(fā)行的《Cell》雜志上，他們介紹了一個(gè)應(yīng)用大數(shù)據(jù)和AI的平臺(tái)，這個(gè)平臺(tái)不僅能識(shí)別最常見的兩種視網(wǎng)膜疾病，還能評(píng)估其嚴(yán)重程度。同時(shí)，它還可以通過胸部X光圖像區(qū)分兒童細(xì)菌性肺炎和病毒性肺炎。

　　“黃斑變性和糖尿病黃斑水腫是不可逆性失明最常見的兩種病因，但如果能及早發(fā)現(xiàn)，這兩種病因的治愈希望還是很大的?！奔永Ｄ醽喆髮W(xué)圣地亞哥分校希利眼科研究所(Shiley Eye Institute)眼科教授、資深作者張康(Kang Zhang)說(shuō)。

　　“習(xí)慣上，如何及何時(shí)對(duì)患者進(jìn)行治療由專家小組決定，這些專家需要經(jīng)過長(zhǎng)年的培訓(xùn)并且多數(shù)集中在城鎮(zhèn)地區(qū)。相比之下，我們的AI工具則可以在世界上的任何地方使用，特別是在農(nóng)村地區(qū)。這在醫(yī)療資源相對(duì)較少的中國(guó)、印度和非洲等地非常重要?！?/p>

　　圖丨張康教授

　　該平臺(tái)研究了超過200000個(gè)光學(xué)相干斷層掃描(OCT)圖像，這些圖像由利用光波對(duì)視網(wǎng)膜各層進(jìn)行成像的非侵入式掃描收集獲得。先前的研究圍繞利用機(jī)器學(xué)習(xí)來(lái)研究視網(wǎng)膜圖像進(jìn)行，而新研究作者表示，他們的平臺(tái)通過運(yùn)用一種被稱為遷移學(xué)習(xí)的技術(shù)使研究更進(jìn)一步。

　　遷移學(xué)習(xí)是機(jī)器學(xué)習(xí)的一種，在這種技術(shù)中，與分類有關(guān)的一般知識(shí)可以從一個(gè)疾病區(qū)域轉(zhuǎn)換到另一個(gè)疾病區(qū)域，并且可以使AI系統(tǒng)利用比傳統(tǒng)方法小得多的數(shù)據(jù)集進(jìn)行有效學(xué)習(xí)。除了進(jìn)行醫(yī)學(xué)診斷之外，這個(gè)AI平臺(tái)還可以提供轉(zhuǎn)診和治療建議，這是超越以往研究的又一進(jìn)步。

　　研究人員還進(jìn)行了閉塞試驗(yàn)，使他們可以在查看掃描圖像時(shí)，獲得最重要的區(qū)域?！巴ǔ＃瑱C(jī)器學(xué)習(xí)就像一個(gè)黑匣子，我們不知道里面到底發(fā)生了些什么?！睆埥淌诮忉尩??！巴ㄟ^閉塞試驗(yàn)，計(jì)算機(jī)可以告訴我們，它是根據(jù)圖像中的哪些位置做出診斷的，從而幫助我們找出系統(tǒng)得出這種結(jié)論的原因。這使得系統(tǒng)更加透明并且提升了其診斷的可信度。”

　　在此項(xiàng)研究中，科研人員將計(jì)算機(jī)的診斷結(jié)果與五位進(jìn)行掃描檢查的眼科醫(yī)生的診斷結(jié)果進(jìn)行了比較?！巴ㄟ^簡(jiǎn)單培訓(xùn)，這種機(jī)器就可以達(dá)到訓(xùn)練有素的眼科醫(yī)生的水平。在30秒內(nèi)，它就可以決定患者是否應(yīng)該接受治療，其準(zhǔn)確度在95%以上，”張教授稱。

　　他解釋說(shuō)，診斷和治療視網(wǎng)膜疾病通常需要先咨詢?nèi)漆t(yī)生或驗(yàn)光師，然后是普通眼科醫(yī)生，最后是視網(wǎng)膜專家。這種轉(zhuǎn)診過程可能會(huì)浪費(fèi)用于疾病治療的寶貴時(shí)間和資源。迅速治療看似只是一念之差，但對(duì)于患者來(lái)說(shuō)，就可能是失明與復(fù)明的天壤之別?！白詣?dòng)診斷對(duì)患者大有裨益，它使得患者能夠更快地接受?？漆t(yī)生的治療從而得到更好的治療結(jié)果，”他說(shuō)。

　　據(jù)張教授估計(jì)，這種測(cè)試的花費(fèi)僅占目前傳統(tǒng)方法所需費(fèi)用的一小部分。“除經(jīng)濟(jì)利益外，在提高個(gè)人和社會(huì)生產(chǎn)率方面，它也具有重大非經(jīng)濟(jì)效益，其可以縮短偏遠(yuǎn)地區(qū)患者看病的等待時(shí)間，并為這些患者提供更好地護(hù)理服務(wù)，”他說(shuō)。

　　研究人員還將該工具應(yīng)用于兒童肺炎。通過查看胸部X光片，計(jì)算機(jī)可分辨病毒性肺炎和細(xì)菌性肺炎，其準(zhǔn)確度超過90%。病毒性肺炎主要采取支持治療，而細(xì)菌性肺炎需要迅速開始抗生素治療。這表明該工具適應(yīng)性強(qiáng)，可有效用于多種類型的醫(yī)學(xué)圖像。

　　張教授說(shuō)，這項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用潛力還很大，例如區(qū)分CT掃描或核磁共振成像的癌性和非癌性病變。

　　目前，其團(tuán)隊(duì)已經(jīng)開發(fā)了相關(guān)數(shù)據(jù)和工具，以供其他團(tuán)體使用。“如果我們團(tuán)結(jié)協(xié)作，就可以開發(fā)出更好、具有更高計(jì)算能力的檢測(cè)，”他說(shuō)?！拔磥?lái)，會(huì)有更多的數(shù)據(jù)、更高的計(jì)算能力、更多的使用該系統(tǒng)人員所得出的經(jīng)驗(yàn)，這使我們?cè)跒榛颊咛峁┳詈玫姆?wù)的同時(shí)，依然保有不錯(cuò)的經(jīng)濟(jì)收益?！?/p>