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医学大脑”有了知识库

科普小知识2022-01-05 02:19:57
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让机器人思考,取决于“光谱”。

这个“谱”被称为知识地图,它将人类世界中产生的知识构建到机器世界中,然后形成能够支持类大脑推理的知识库。

3月28日,整合了数百万医学概念、数百万医学关系和数百万医学证据的中国医学知识地图正式发布。知识地图由平安医疗科技和中国医学科学院医学信息研究所共同构建。

"在众多学科中,医学知识图谱的构建相对来说是最困难的."平安集团首席医学家谢解释说,举一个简单的例子,同一种发热的临床表现可以推断出不同的疾病,同一种疾病在医学领域可能对应不同的疾病名称。

此外,具有不同诊断习惯的医生会对相同的疾病给予不同的治疗,但他们也可能通过不同的途径达到相同的目标。从大量的临床病例中提取出什么样的知识,并最终转化为机器能够理解的“思维”,这也是构建知识地图时需要考虑的一个问题。

医学是人类最困难的科学。中国医学知识地图的构建将医学转化为机器语言。通过核心医学概念的全面覆盖和医学生态圈全方位知识数据的聚合,智能城市的智能医疗集成平台将最终实现。

优势互补实现辅助决策智能医疗

“要构建医学知识地图,非结构化/半结构化数据(注意:结构化数据是人工智能可以直接使用的数据)必须首先以知识地图的形式表示,这包括将医学文献知识转换为医学知识地图,以及将从大量案例中挖掘出的经验知识转换为机器可以理解的表示。”谢介绍,平安智能医疗的中医知识图谱包括五个知识库,即药品库、疾病库、处方库、危险因素库和医学资源库。“我们收集了大量知识,并建立了知识之间的联系,构建了中国医学知识的最大地图,形成了完整的知识体系。”

医学大脑,为了理解和应用知识,仅仅依靠大量的收集是不够的,还需要为人工智能大脑输入“逻辑思维”。为此,科研人员与疾病、症状、用药、查询等节点建立了精确的关系结构,从而实现了智能诊疗知识图谱。中国医学科学院医学信息研究所创新研究中心主任李姣博士说,平安有大量的医学信息技术登陆医疗保健领域。这种合作充分发挥了平安在医学领域丰富的应用场景和在信息所在的医学知识地图建设领域的技术专长,有效提高了人工智能应用的可解释性、循证性和资源可信度。

据介绍,医学信息研究所一直在积累医学领域的知识,对医学领域有更深的了解,对医学知识的更高层次有更深的表达。

人工智能辅助诊断准确率达90%以上

图谱数据量大、数据覆盖面广、数据质量高是知识图谱进入临床实践的基础。目前,中国医学知识地图是基于大量的医学数据、数以千万计的医学文献和权威的临床指南。

基于中医知识图谱,迄今已开发出涵盖数千种疾病的辅助诊断模型和辅助治疗模型(近100种疾病支持个性化用药方案的推荐)。同时,还从不同角度给出了辅助诊断,包括基于疾病与症状关系的辅助诊断。根据疾病和检查的关系推荐检查;根据疾病和药物之间的关系以及药物之间的相互作用推荐药物;根据指南、文献和类似案例推荐医学证据。

谢介绍,全科医学常见病诊断模式准确率达到95%。“平安智能中医知识地图已逐步应用于构建不同医疗管理和临床环节的端到端解决方案,涵盖诊断前、诊断中和诊断后的全过程。”

只有当知识全面而丰富,逻辑清晰而实用时,机器才能真正理解和应用它,并最终做出智能决策。平安医疗科技在中国医学知识图谱的基础上,还赋予医学图谱深入学习的能力,不断积累有效的治疗案例和数据,并进行智能分析,让人工智能不断积累经验和学习,类似于“老医生”的成长模式。

据报道,目前,基于中国医学知识图谱的平安智能医疗的人工智能辅助诊疗系统已在黑龙江、甘肃、湖南、河北等17个省、60多个城市的近百家医疗机构投入使用。双方将继续升级医学知识地图,扩大基于知识地图的应用,以促进智能医疗服务持续健康发展。

应用着陆可以合格地用眼睛检查心房颤动。

临床上,为了避免不适当的药物或治疗,医学界一直希望有一个医疗决策支持系统。旧金山加州大学医学院院长罗伯特·瓦赫特在他的书《数字医学》中讲述了医疗信息化的发展。首先,人工智能辅助医疗非常困难,因为技术有限,缺乏机器的深入学习功能,无法收集和处理大量数据,无法实时更新等。

由于人工智能技术的发展,数字医学有望实现。“在特定的医疗场景中,人机交互体验意味着系统可以根据医生的临床思维过程,在医生需要时提示所需信息。”谢表示,平安医疗科技智能辅助诊断系统以中医知识图谱为基础,根据患者的描述对可能出现的疾病进行预测,并对确诊的疾病提供相关的检查和用药环节。该系统将根据先前医生的诊断自动给出可用的药物、剂量、剂型和频率。此外,医生还可以使用机器收集和复制一天内看到的病历,找出可能存在诊断问题的病历,从而进一步降低医生的出错率。

基于中国医学知识地图的人工智能系统已经应用于解决不同学科医疗服务的“痛点”。

3月19日,工业和信息化部、卫生安全委员会组织专家组对“北京同仁医院平安智能眼科项目”进行了调研。该项目开发了智能质量控制模块、常见眼科疾病智能筛查和辅助诊断模块,以及国内品牌眼科成像设备的深度集成。该项目基于平安智能医疗服务的中国医学知识地图,提高了系统的智能化水平,建立了统一的权威影像参数和读片标准,构建了多模式多病种眼科影像云平台,降低了眼科误诊和漏诊率,提高了眼病的整体治疗水平。

北京同仁医院眼科中心主任王宁利教授表示,80%以上的视力障碍是可控的慢性病,但眼科疾病诊断人才相对不足。人工智能有助于预防和控制眼科疾病。国产多光谱眼底相机和光学相干断层扫描(OCT)被用作中国自己的眼科医学人工智能,使专家陷入智慧的深渊,为眼科分级诊断和治疗的落地提供支持。本项目的集成系统可以基于眼底彩色摄影和光学相干断层成像对糖尿病视网膜病变和老年性黄斑变性等多种眼科疾病进行筛查和诊断。

除了大规模筛查和慢性病长期综合管理的“痛点”,人工智能也开始发挥其威力。之前在上海举办了一个有趣的比赛“人工智能管理模式PK社区房颤传统管理模式”。比赛包括对房颤患者的评估和对患者的个体化药物治疗。结果显示,配备人工智能辅助系统的社区全科团队平均得分为86.2分,未配备人工智能辅助系统的团队平均得分为51.5分。人工智能可以帮助社区医生快速准确地评估房颤患者的病情,并做出合理的管理决策。

对房颤患者而言,不仅需要对疾病本身进行管理,如抗凝治疗和导管消融,更重要的是建立以患者为中心的房颤综合管理,进一步减少房颤并发症的发生和发展。中山医院总经理潘志刚表示,智能化管理的效果体现在社区医生对房颤的管理能力上,房颤患者的整体管理率和规范化管理率有所提高。(张家星)