隨著大數(shù)據(jù)時代的到來,我們的生活漸漸依賴于人工智能。而這一切都得益于于人工智能對個人大量數(shù)據(jù)的追蹤和算法技術(shù)的精確畫像才能實現(xiàn)。近年來,人工智能也慢慢涉獵到醫(yī)學(xué)界中。
在近日舉行的“2019國際核心臟病和心臟CT會議(ICNC)”上,來自芬蘭圖爾庫PET中心的Luis Eduardo Juarez-Orozco博士及其團隊創(chuàng)造了一種能夠預(yù)測死亡和心臟病發(fā)作的算法機器LogitBoost。
研究人員通過對950名患者的85個變量進(jìn)行長達(dá)6年的追蹤,利用算法“學(xué)習(xí)”成像數(shù)據(jù)如何相互作用,并最終確定了與死亡和心臟病發(fā)作相關(guān)聯(lián)的變量及模式,其預(yù)測準(zhǔn)確率能夠超過90%。
通常,在對患者進(jìn)行治療時,醫(yī)生都使用“風(fēng)險評分“的方法來決定治療方案。不幸的是,這些評分標(biāo)準(zhǔn)所參考的僅僅是少量的變量條件,普適卻缺乏精準(zhǔn)。在對患者進(jìn)行個性化治療中缺乏“定制化”,因此,患者的多樣性致病原因難以得到針對性治療。
鑒于此, Luis Eduardo Juarez-Orozco博士強調(diào)了機器學(xué)習(xí)和人工智能在處理醫(yī)療數(shù)據(jù)方面的重要性。他解釋說:“人類很難思考三個維度或四個維度,當(dāng)我們的思維跳到第五維度時,我們就完全迷失了。所以,我們需要非常高的維度模式才能更好的預(yù)測個體結(jié)果,因此我們急需人工智能的加入。“
于是, Juarez-Orozco博士及其研究團隊納入了950例胸痛患者,并開發(fā)了一款名叫LogitBoost的算法技術(shù)為這些患者尋找冠狀動脈疾病的治療方案。
本次研究首先對980名胸痛患者進(jìn)行冠狀動脈計算機斷層掃描血管造影(CCTA),產(chǎn)生58條關(guān)于冠狀動脈斑塊、血管狹窄和鈣化的掃描結(jié)果數(shù)據(jù)。接著,對患有提示疾病的患者進(jìn)行正電子發(fā)射斷層掃描(PET),產(chǎn)生17個血流量變量。為了豐富變量類型,加入從醫(yī)療記錄中所獲得的包括性別、年齡、吸煙和糖尿病等10個臨床變量,最終確定這85個變量成為LogitBoost學(xué)習(xí)的對象。
數(shù)據(jù)還沒有被充分利用
其實,在臨床醫(yī)學(xué)中,醫(yī)生都存獲了大量的一手患者數(shù)據(jù),也正是因為人腦的局限性,和缺乏良性的統(tǒng)計和分析技術(shù),耽誤了個性化精準(zhǔn)性治療方案。
對此,Juarez-Orozco博士說:“我們有數(shù)據(jù),但我們并沒有充分利用它們。人工智能可以整合大量數(shù)據(jù),并通過算法準(zhǔn)確地評估個體風(fēng)險,這應(yīng)該可以為患者個性化治療帶來好消息。“
研究人員發(fā)現(xiàn),在患者平均6年的隨訪時間中,出現(xiàn)了24次心臟病發(fā)作現(xiàn)象,以及49人死亡。以此作為檢驗人工智能算法準(zhǔn)確性的標(biāo)準(zhǔn),LogitBoost反復(fù)分析以上85個變量,并終于找到了能夠預(yù)測心臟病發(fā)作或死亡的公式。
研究發(fā)現(xiàn),單獨使用10個臨床變量的預(yù)測性能是適度的,曲線下面積(AUC)為0.65(其中1.0是完美檢驗,0.5是隨機結(jié)果)。當(dāng)添加17個PET數(shù)據(jù)時,AUC增加至0.69。當(dāng)將58個CCTA數(shù)據(jù)添加到臨床和PET數(shù)據(jù)時,預(yù)測性能顯著增加(p = 0.005),給出AUC 0.82和超過90%的準(zhǔn)確度。
對于這個結(jié)果,Juarez-Orozco博士興奮的表示,人工智能算法可以逐步在多變量數(shù)據(jù)中進(jìn)行學(xué)習(xí)。經(jīng)過多輪分析后,它們可以運用高維思考能力去有效
準(zhǔn)確地識別患者?;蛟S,為患者個性化治療提供“精準(zhǔn)服務(wù)”的未來已來。
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