Google神经网络可确定性别,年龄,体重指数和眼底血压

来自Google及其子公司Verily(专门从事医学技术的开发)的科学家们开发了一种新方法,可以识别出诸如冠心病和中风等心血管疾病发展的风险因素。 训练有素的神经网络可以根据眼底图像准确地计算出这些因素。

左上角的照片显示了来自UK Biobank基地的眼底扫描的彩色样本。 其余图像显示相同图像,但以黑白显示。 在每个标签上,以绿色标出一个热图,对应于每个获得的体征:年龄,性别,吸烟(是/否),平均血糖HbA1c,BMI体重指数,动脉收缩压SBP,动脉舒张压DBP。 指示了来自数据库的每个参数的实际数据,并由神经网络预测。

了解了这些因素,您就可以相当准确地计算出患上心血管疾病的可能性,而心血管疾病是全世界主要的死亡原因 (约31%的死亡是由该原因引起的)。

使用新系统,医生可以节省大量时间,因为现在可以在几分钟内完成初步诊断,而不是进行多次测试。 此外,从理论上讲,该算法允许远程进行此类诊断。 仅需要检眼镜和可以拍照的专家。


镜子和电子检眼镜

当然,虽然神经网络的准确性并不足以代替完整的诊断,但它显示出了可喜的结果。 在这里,人工智能并不能代替医生,而是会扩展其功能。

为了研究神经网络,Google和Verily的科学家使用了病历和大约30万名患者的眼底照片。 数据集的最大一部分来自EyePACS数据库(236,234名患者,1,682,938张图像)。 其余信息来自UK Biobank数据库。 尽管此处的数据较少,但是对于每个患者,都有有关体重指数,血压和吸烟事实的信息,而EyePACS数据库中没有这些信息。



检测人的视网膜疾病的想法并不新鲜。 即使在苏联,也进行了此类研究,并创建了用于分析视网膜图像的软件。 但是那时没有机器学习系统,因此程序员的可能性受到了限制。

如果Google神经网络接收到两名处理眼底照片的患者,其中一名在过去五年中患有心血管疾病,而另一名则没有,那么它正确地确定了70%的患者的隶属关系。 这比目前在医学中使用的SCORE算法的准确性稍差。 他的准确率是72%。

下表显示了确定性别,年龄和每种危险因素的准确性。



专家说,Google在特定的诊断任务中使用神经网络的方法是可靠的,因为人们早就知道视网膜是心血管疾病风险的良好预测指标。 因此,人工智能可以显着加速并有可能提高此类诊断的准确性。 当然,在诊所实际使用之前,该程序必须经过严格的测试,以便医生开始信任她。

这一发现是神经网络可以广泛用于现代医学,尤其是诊断学的又一证明。 我们只是在寻找在该领域使用AI的最显而易见的选择: 使用心电图诊断心律不齐使用X射线诊断肺炎诊断皮肤癌等。

使用AI诊断疾病的惊人可能性是Google启动Baseline项目以在四年内为10,000人收集详细病历的原因之一。

该科学文章于2018年2月19日发表在《 自然生物医学工程 》杂志 (doi:10.1038 / s41551-018-0195-0, pdf )。

Source: https://habr.com/ru/post/zh-CN410305/


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