密歇根大學(xué)新進展：AI+可穿戴設(shè)備，20秒檢測兒童內(nèi)化障礙

對兒童心理健康來說，內(nèi)化障礙是一個隱形殺手。兒童在面對恐懼、害羞等心理異常癥狀時，常常不會表現(xiàn)出來，而是將問題內(nèi)部化。家長不能及時發(fā)現(xiàn)，進而導(dǎo)致嚴重的心理問題。

近日，權(quán)威期刊PLOS ONE刊發(fā)了一篇來自密歇根大學(xué)和佛蒙特大學(xué)的論文。研究人員將AI算法與可穿戴設(shè)備結(jié)合，試圖通過數(shù)據(jù)挖掘的方式解決內(nèi)化障礙的早篩難題。

論文數(shù)據(jù)表明，該系統(tǒng)可在20秒內(nèi)得出結(jié)論，準(zhǔn)確率達81%。此前，醫(yī)生需花費數(shù)小時對兒童及家長進行訪談及測試，通過經(jīng)驗進行診斷。

兒童內(nèi)化障礙急需篩查手段

由于沒有明顯的外在表現(xiàn)，兒童內(nèi)化問題常被家長忽視。雷鋒網(wǎng)了解到，在兒童時期，近五分之一的人會經(jīng)歷內(nèi)化障礙。然而在一項針對四歲兒童的內(nèi)化問題研究中，只有3%的臨床診斷患兒曾接受專業(yè)心理健康干預(yù)。

在時間的累積下，內(nèi)化障礙演變?yōu)樾木澈颓榫w的失調(diào)，嚴重者可能發(fā)展為抑郁癥、恐怖癥等，甚至有可能引發(fā)濫用藥物問題或自殺。

兒童時期人體具有很強的可塑性，如果在發(fā)育早期發(fā)現(xiàn)疾病并進行干預(yù)，將非常有效。隨著互聯(lián)數(shù)字化時代的到來，業(yè)內(nèi)開始積極探索使用便攜設(shè)備及可穿戴設(shè)備解決這一問題的方式。

可穿戴設(shè)備帶來突破

據(jù)雷鋒網(wǎng)了解，本次發(fā)布在PLOS ONE期刊上的論文揭示了一種通過可穿戴設(shè)備進行兒童內(nèi)化障礙早期篩查的新方法。

受測兒童在看護人的陪伴下進行時長為90秒的恐懼誘導(dǎo)任務(wù)，這是一種臨床上正在使用的測試方法。一般說來，在測試進行過程中，心理醫(yī)生會對兒童進行恐懼引導(dǎo)，通過觀察兒童的反應(yīng)和語言進行診斷。

研究人員采用一種佩戴在腰部的設(shè)備量化兒童動作，設(shè)備包含一個慣性單元、一個三軸加速度計和一個三軸角速度陀螺儀。這是一種普通設(shè)備，在市場上可輕松購買到。

設(shè)備收集的數(shù)據(jù)被傳至算法模型中。研究者使用監(jiān)督學(xué)習(xí)方法創(chuàng)建了一個二元分類模型，將來自設(shè)備的信號特征與臨床共識的內(nèi)化診斷相關(guān)聯(lián)，并結(jié)合單個任務(wù)在每個時間階段的特征創(chuàng)建模型。

在算法驗證階段，研究人員尋找到63位3-7歲兒童。論文數(shù)據(jù)表明，該系統(tǒng)可在20秒內(nèi)得出結(jié)論，準(zhǔn)確率達81%。

團隊表示，希望能將這項技術(shù)廣泛應(yīng)用在醫(yī)生辦公室、學(xué)校和其他兒童接受定期發(fā)育檢查的場所，以便兒童更便捷地獲取早篩服務(wù)。

AI在兒童精神領(lǐng)域的深入應(yīng)用

隨著AI技術(shù)在醫(yī)療領(lǐng)域普及，兒童精神疾病的診斷方式也向智能化發(fā)展，并已有眾多科研及落地成果產(chǎn)生。

據(jù)雷鋒網(wǎng)了解，2017年，Nature刊發(fā)來自北卡羅來納大學(xué)的研究成果，團隊使用AI技術(shù)進行兒童自閉癥早篩。

一般而言，自閉癥在兒童成長到2到3歲才表現(xiàn)出典型的癥狀，所以基于行為觀察和問卷調(diào)查的方法，很難判斷2歲前的兒童是否會在2歲之后被診斷為自閉癥。利用AI技術(shù)，團隊可在兒童12個月時進行診斷。

利用舊有方式，一旦兒童被診斷為自閉癥患者，就意味著他們受到的傷害已經(jīng)無法挽回了。如果可以在癥狀出現(xiàn)之前進行判斷，醫(yī)生就可以借助這套算法篩選會患病的兒童，研究在疾病發(fā)生的早期，如何干預(yù)自閉癥的發(fā)展。

同年，我國首家應(yīng)用人工智能治療兒童自閉癥的醫(yī)療機構(gòu)——哈爾濱市兒童醫(yī)院人工智能認知康復(fù)中心揭牌運營，采用人工智能、類腦計算等手段對自閉癥兒童進行康復(fù)治療。

2018年2月，Cognoa公司用于檢測兒童自閉癥的AI平臺獲得了FDA許可，這是一款手機APP，也是FDA監(jiān)管許可的首個用于自閉癥篩查的II類診斷醫(yī)療設(shè)備，該應(yīng)用程序用于18個月至7歲的兒童，幫助父母隨時監(jiān)測兒童的心理健康狀況。

從科研機構(gòu)到醫(yī)療機構(gòu)再到商業(yè)公司，AI在兒童心理健康領(lǐng)域的應(yīng)用正一步步落地。未來，AI技術(shù)有望與基因檢測、VR/AR、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)相結(jié)合，形成從篩查到治療的全鏈條系統(tǒng)，更加深入地幫助患兒擺脫心理健康問題。