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| 本文作者： 張利 | 2017-01-20 11:15 |
VR、3D在對(duì)于醫(yī)療領(lǐng)域早已不新鮮了，早在2014年，F(xiàn)DA就批準(zhǔn)了一個(gè)使用了先進(jìn)3D功能和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的仿真技術(shù)，這項(xiàng)技術(shù)用在醫(yī)療培訓(xùn)和設(shè)備測(cè)試中，但融合的機(jī)器學(xué)習(xí)/人工智能的VR、3D技術(shù)卻沒見過。
雷鋒網(wǎng)AIHealth欄目了解到，倫敦帝國(guó)理工學(xué)院開發(fā)了一個(gè)新軟件，可以為每個(gè)病人構(gòu)建一個(gè)虛擬的3D心臟，模仿病人的每次心跳以及與其相關(guān)的功能，在這個(gè)模型中，人工智能能快速發(fā)現(xiàn)與心臟功能有關(guān)的預(yù)測(cè)心力衰竭和死亡準(zhǔn)確度最高的因子，該模型中整合了心臟的MRI、血液測(cè)試和其他觀測(cè)信息。
相比于常規(guī)的方法，機(jī)器學(xué)習(xí)能更快更準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)嚴(yán)重心臟病患者群體的死亡率。
這項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)在肺動(dòng)脈高壓患者顯示有效。肺動(dòng)脈高壓如果治療不當(dāng)，可能引發(fā)心率衰竭。然而，對(duì)于肺動(dòng)脈高壓可能引發(fā)心力衰竭的預(yù)防性治療需要預(yù)測(cè)病人的患病率，而這在當(dāng)前的技術(shù)條件下通常是不準(zhǔn)確的。
到目前為止，放射科醫(yī)生要耗費(fèi)大量時(shí)間對(duì)心臟功能進(jìn)行評(píng)估，期望可以提前識(shí)別出那些病情惡化處于危險(xiǎn)期的患者。而在最新的研究中，科學(xué)家只需要通過人工智能或是機(jī)器學(xué)習(xí)就可以預(yù)測(cè)某個(gè)特定患者的存活率，比傳統(tǒng)技術(shù)更快更準(zhǔn)確。
利用帝國(guó)理工學(xué)院Hammersmith醫(yī)院的250名患者數(shù)據(jù)，軟件分析每位患者心臟的動(dòng)態(tài)MRI圖，目的是構(gòu)建每次心跳時(shí)與心臟相關(guān)的超過3萬個(gè)功能點(diǎn)。有了這些信息，就能為每個(gè)患者創(chuàng)建一個(gè)虛擬的3D心臟，并且之后軟件能自動(dòng)調(diào)試，找到預(yù)測(cè)心力衰竭和死亡最準(zhǔn)確的因子。
倫敦帝國(guó)理工學(xué)院的Declan O’Regan博士，也是這篇文章的主要作者。這樣說道，
這是計(jì)算機(jī)第一次分析心臟掃描圖，預(yù)測(cè)病人的存活時(shí)間，這可能會(huì)變革心臟病患者的治療方式。
合作作者，LMS的Tim Dawes博士，開發(fā)了支持該軟件的算法。他表示，
電腦在幾秒內(nèi)就可以完成這種分析，完全不需人類參與，自動(dòng)整合來自影像、血液檢測(cè)和其他觀測(cè)的數(shù)據(jù)，它能協(xié)助醫(yī)生在正確的時(shí)間，給正確的患者于正確的治療。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)布在《Radiology》上，結(jié)果表明相比于當(dāng)前的方法，這種機(jī)器學(xué)習(xí)程序能預(yù)測(cè)得更快、更準(zhǔn)確。
研究人員說，未來，這種技術(shù)有可能應(yīng)用于其他類型的心臟病患者身上。
他們補(bǔ)充道，這是第一個(gè)通過人工智能去預(yù)測(cè)心臟疾病轉(zhuǎn)歸結(jié)果的研究。雖然在癌癥和大腦疾病方面，人工智能發(fā)揮很大的用處，但是對(duì)于心臟動(dòng)態(tài)影像圖的分析更加具有挑戰(zhàn)性。
在美國(guó)，肺動(dòng)脈高壓影響人數(shù)高達(dá)7000人次，肺動(dòng)脈高壓是各種原因引起的靜息狀態(tài)下右心導(dǎo)管測(cè)得的肺動(dòng)脈平均壓（mean pulmonary arterial pressure，mPAP）≥25mmHg的一組臨床病理生理綜合征。由于肺血管重塑引起肺循環(huán)血流動(dòng)力學(xué)改變，最終可導(dǎo)致右心衰竭，甚至死亡。高達(dá)三分之一的患者在確診后5年內(nèi)去世。
未來，這項(xiàng)技術(shù)甚至能用于其他心臟狀況可能轉(zhuǎn)歸的疾病的預(yù)測(cè)，Dawes博士補(bǔ)充道，我們想要進(jìn)一步完善這項(xiàng)技術(shù)，使其可以應(yīng)用在許多其他的心臟疾病中。我們想要探索，是否有更好的預(yù)測(cè)方法以指導(dǎo)疾病治療，從而讓人活得更久。
這個(gè)團(tuán)隊(duì)目前利用不同醫(yī)院的數(shù)據(jù)來測(cè)試這個(gè)軟件，以驗(yàn)證其研究結(jié)果。
研究的終極目標(biāo)是：軟件不僅能預(yù)測(cè)存活率，還能預(yù)測(cè)出對(duì)于每位患者而言，采取哪種治療手段的效果最好。
雷鋒網(wǎng)雷鋒網(wǎng)
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