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预测心脏病发作 人工智能比医生还厉害?

来源:环球医学编写    时间:2017年06月23日    点击数:    5星

我国是心血管疾病大国,早在2015年心血管疾病的死亡率已经超过了癌症。虽然医生有很多工具和方法预测患者的健康隐患,但心血管疾病发作是最难预测的情况之一。不过,英国研究人员最新研发了一种人工智能系统,让计算机通过“自学”各种医学指征和数据来预测患者的心脏病发病风险,准确率高于人类医生。报告发表在《科学公共图书馆•综合》。

英国诺丁汉大学的研究人员表示,影响人体健康的因素很多,人体各系统的相互作用也十分复杂,计算机科学可以帮助医务人员探索这些因素之间的关联。在他们开发的人工智能系统中,计算机使用了4种机器学习方法(随机森林、逻辑回归、梯度增强和神经网络),分析英国近38万名患者的电子医疗记录,寻找心脏病发病模式。

据介绍,人工智能系统首先进行自我训练,使用78%的患者数据来寻找发病模式并构建自己的诊断指导系统。接下来,系统用剩余22%的医疗记录对自己进行测试:先用2005年的数据进行学习归纳,然后预测此后10年内哪些患者会首次患上心血管疾病,最后使用2015年的记录检查预测结果。

结果显示,4种机器学习方法预测心脏病发作的准确率全部优于传统医生诊断标准。美国心脏病协会预测指导方针的准确率在72.8%,而4种人工智能方法的精确度在74.5%~76.4%。其中准确率最高的一种机器学习方法还降低了一定的错误预警率,相当于在8.3万名患者中额外挽救了355人的生命,因为错误预警诊断可能会让本不需要服用降低胆固醇药物的人服药,滥用药物同样对人体有害。其中,对预测结果影响最强的变量包括是否有严重精神疾病、是否服用口服皮质类固醇,以及是否罹患糖尿病。

英国曼彻斯特大学数据科学家认为,如果“投喂”更多的数据给新的人工智能算法,可能获得更佳的效果。

研究人员表示,他们计划接下来让机器学习算法涵盖生活方式和遗传等因素,进一步提高预测的精确度,更好地帮助医务人员预测患者心脏病发作风险。

这项研究工作的一个局限性是,机器学习算法就像黑箱,你可以看到输入数据和输出结果,却无从得知黑箱之中发生了什么。这使得人类难以调整算法,算法也无法泛化到新场景中的预测。

(环球医学编辑:常 路 )

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