中国研究再登Cell封面，AI影像诊断精准度堪比顶尖医师(3)

2018-02-23 16:02:16      参与评论()人

除了进行医学诊断之外，该AI系统还生成了以前的研究中没有做过的转诊和治疗建议。

作者指出，通过简单的训练，该AI系统的表现接近于专业的眼科医生，并可以在30秒内确定患者是否应该接受治疗，准确度达到95％以上。

根据张康教授的说法，如此的快速诊断和高准确性代表医疗诊断和治疗向前迈出的一大步，并指出在当前的医疗系统中，由于患者经常需要从普通医生转诊到专科医生，耗费了时间和资源，并且可能延误有效治疗。张康教授还指出，一个简化的、相对廉价的基于AI的工具将成为专科医生稀缺的地方和部分地区的福音。

AI工具适用性广：区分肺炎准确率达到90％以上

科学家们并没有把他们的研究限制在眼科疾病上。

类似的，研究人员们收集了 5232 张胸部的 X 光片，用于 AI 系统的训练，从而诊断儿童肺炎的几率，这是全球5岁以下儿童死亡的主要原因。

在经过迭代和测试后，这款诊断儿童肺炎的 AI 工具能达到 92.8% 的准确率、93.2% 的灵敏度、90.1% 的特异性、以及 96.8% 的 AUC 值。这些数据表明，AI 足以区分细菌性和病毒性肺炎。

肺炎患者的胸部X射线示例。正常的胸部X射线（左图）描绘了清晰的肺，图像中没有任何异常混浊的区域。细菌性肺炎（中）通常表现为局灶性肺叶实变，在这个例子中实变发生在右肺上叶（白色箭头），而病毒性肺炎（右）在两肺中表现出更扩散的“间质”模式。

病毒性肺炎主要通过针对症状的护理来治疗，因为身体会自然地摆脱病毒；细菌性肺炎往往是更严重的健康威胁，需要立即用抗生素治疗。

使用TensorBoard在训练数据集和验证数据集中使用胸部X射线图像诊断肺炎的表现

上图中（A-F）是肺炎与正常（A）的交叉熵损失对训练步骤（B）的比较，以及细菌性肺炎和病毒性肺炎之间的比较（C）和相关的交叉熵损失（D）。为了清楚地观察趋势，绘制曲线的平滑因子为0.6。用于检测肺炎与正常的ROC曲线下面积为96.8％（E）。 检测细菌性和病毒性肺炎的ROC曲线下面积为94.0％（F）。训练数据集：橙色； 验证数据集：蓝色。

张康说，研究结果表明，AI技术有很多潜在的应用，包括可能辨别扫描中检测到的良性和恶性病变。研究人员已经公开发表了他们的数据和工具，以便其他人可以进一步改进、完善和发展其潜力。

“未来将会有更多的数据，更多的计算能力和更多使用这个系统的经验，我们将可以提供最好的病人护理，同时仍然具有成本效益。”张康教授说。

不久前的1月25日，《细胞》以封面文章在线发表了中国科学院神经科学研究所孙强团队的克隆猴研究，当时便轰动业界。时隔仅一个月后，中国研究团队再次在生物学顶尖学术期刊上展示最新研究成果，更是结合了人工智能的元素，这代表着中国人工智能进一步与生物科学等领域深度融合，人工智能科学迎来开门红，2018年的中国科学与技术研究前途无量！

参考链接：

1、https://health.ucsd.edu/news/releases/Pages/2018-02-22-arificial-intelligence-quickly-and-accurately-diagnoses-eye-diseases-and-pneumonia.aspx

2、https://mp.weixin.qq.com/s/FytXI-6lNKjo8Yfg2wE4tA（公众号“学术经纬”）

论文地址：http://www.cell.com/cell/pdf/S0092-8674(18)30154-5.pdf

（本文首发于微信公众号“新智元”，澎湃新闻获授权后转发。原标题：【重磅】中国研究再登Cell封面，AI影像诊断系统精准度堪比顶尖医师）