CIT2020 Online|AI+医疗:从4张照片如何识别冠心病说起

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从AlphaGo完胜人类冠军到AlphaGo Zero打败AlphaGo,掀开了人工智能的热潮。

医学领域,2018年神经影像人机大赛引起一片哗然。

化冲击为动力,AI用于医学领域迅速成为热点。

目前,AI用于医学主要集中在两方面,一是大数据的处理,二是精准的图像识别能力。

8月20日,由阜外医院郑哲教授联合其它八家医院与清华大学季向阳教授团队合作的《基于面部照片的深度学习识别冠心病风险的横断面研究》论文,在《European Heart Journal》正式发表。

随即,《中国循环杂志》发表了该消息,引起了医学领域极大关注。
本期CIT2020 Online会议第一时间邀请郑哲教授团队主要研究者们线上分享该研究来龙去脉,并邀请知名专家共同讨论,告诉您如何“看脸识冠心病”。

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活动由中国医学科学院阜外医徐波教授主持,郑哲教授清华大学自动化系季向阳教授上海交通大学医学院附属仁济医院卜军教授中国中医科学院广安门医院杜柏教授中国医学科学院阜外医院李希教授、文章第一作者林深博士、首都医科大学附属北京安贞医院宋现涛教授同济大学附属东方医院张奇教授徐州市第三人民医院张瑶俊教授共同参与讨论

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“AI+人的智慧”:更多火花碰撞,更多闪光点

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首先由郑哲教授介绍了本研究的研究背景及研究设计实施历程。

“临床医生早已观察到冠心病患者有许多特征性的面部特征,2014年Circulation有文章发现,许多面部特征与冠心病风险相关,但是这是基于人为观察的结果,一方面其定义和分度还不明确,另一方面,人工识别的可重复性不确定。”

郑哲教授同时表示,前期也有许多研究表明,大量遗传、内分泌疾病通过面部图片分析获得准确诊断,均优于临床专家。

基于这样的基础,深度学习算法整合面部特征用于预测冠心病的研究应运而生。

对此,季向阳教授也谈道,“AI目前仍然在继续发展,和医疗领域的结合前景广阔,也有很多值得探索的地方。”

卜军教授也补充道,“这是很有创新性的研究,虽然目前看来还没办法代替冠脉造影等金标准,但是在冠心病人群筛查中意义重大。”

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“AI在医学”:将会有更大推动作用

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接下来由林深博士进行了研究结果的深度解读。
该研究首次论证了应用AI技术分析面部图片预测CAD的可行性,且性能优于传统模型。在检测方式上也极为简洁,仅需4张面部图片,无需其它任何信息即可超越传统模型。
“但是,我们也应认识到研究中也存在一些局限性,”

林深博士谈到,“研究仅纳入汉族患者,另外,仍需要更大范围外部验证,模型性能仍有提升空间,模型尚未达到临床应用标准,还需要进一步探索。”

“病人走过一个AI设备,就知道自己有没有冠心病。那多好呀!”

这是网上的网友在听到张瑶俊教授的讨论后所发表的留言。

正如张瑶俊教授所说,此研究大大加深了对冠心病的认识。同时他也提出,图像的采集上是否可以增加动态视频进行分析,其次,可以进一步跟预后结果进行结合分析。

对此,郑哲教授回应道,目前只是进行了可行性分析,证明了有相关联系,至于联系的强度以及因果关系还需要进一步探索。


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万里长城第一步,未来仍有无限可能

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论证可行性只是万里长城第一步。

郑哲教授总结道,成熟工具开发及外部验证,成熟工具临床验证是接下来的探索方向。

“目前模型虽然优于传统模型,但当敏感度0.8时,特异度0.54不足以使模型获得足够的临床应用价值。另外,在额外的中心验证不佳,虽然样本量不足以论证结果,但提示需进一步外部验证。如果要将本模型应用到别的人群中,可能还需要在该人群进行中先进行采样建模。”

同时,进一步开展多中心模型优化,验证研究以及在社区人群和门诊人群中进行独立开发和验证也是将来进步的方向。

心血管领域AI技术具有极大发展潜力,在疾病早筛、医疗诊断、决策辅助方面潜能巨大。

目前基于可穿戴设备的房颤筛查已经有了非常成熟的产品,希望在将来,AI技术能更多地应用到医学领域,造福更多人群。

每期CIT的研究讨论专题都让人受益匪浅,张奇教授谈到,前几期多是针对国外研究,本次的研究信息量更大,学到了更多东西。从研究本身来说,我们还应该多进行这样的多学科合作,眼界扩得更宽一些。

杜柏教授从中医角度进行了分享。他谈到,就面部识别的阳性区域跟中医得一些经络走行是一样的,以后针对这方面可以加深研究。另外,在心脏康复患者中应用此项技术来判断康复程度也值得探索。

而在一个半小时的讨论进行到尾声时,徐波教授为大家带来了另一个好消息:

冠脉造影人工智能的第一篇文章也在近期被国际知名杂志接收了!
他总结道:“AI应用于医学领域潜力无限,未来心血管诊疗领域在AI技术的支持下定会如虎添翼、飞速发展!”


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