廣東
在全球，每年約有53萬新生兒死亡和140萬新生兒缺血缺氧性腦病與胎兒缺氧有關(guān)。長(zhǎng)期以來，臨床通過胎心監(jiān)護(hù)來預(yù)測(cè)產(chǎn)時(shí)胎兒缺氧，但這一方法依賴醫(yī)生經(jīng)驗(yàn)判斷，存在一定的局限性。近日，中山大學(xué)附屬第一醫(yī)院婦產(chǎn)科副主任劉斌主任醫(yī)師團(tuán)隊(duì)，研發(fā)了一個(gè)胎心監(jiān)護(hù)人工智能預(yù)測(cè)模型，并且在超過一萬份的“人機(jī)大戰(zhàn)”答卷驗(yàn)證中證明，該模型判斷的準(zhǔn)確性已超越人類專家。
據(jù)劉斌教授介紹，胎兒缺氧是分娩過程中的危急狀況。目前，產(chǎn)科醫(yī)生主要通過分析胎心監(jiān)護(hù)曲線上的基線、變異、加速、減速等特征來判斷胎兒是否缺氧，但人眼判讀存在一定局限性。近年來，逐漸有研究開始采用人工智能算法進(jìn)行胎監(jiān)判讀和胎兒缺氧的預(yù)測(cè)，但也存在一些問題：一是缺乏大規(guī)模的人機(jī)比較，無法證實(shí)算法優(yōu)越性；二是算法不具備可解釋性，限制了臨床可信度。
為解決上述臨床“痛點(diǎn)”，由中山一院劉斌團(tuán)隊(duì)牽頭，聯(lián)合廣州市婦女兒童醫(yī)學(xué)中心、三明市第一醫(yī)院，構(gòu)建了20780例胎監(jiān)大數(shù)據(jù)隊(duì)列，研發(fā)了基于多種深度學(xué)習(xí)算法訓(xùn)練的胎心監(jiān)護(hù)人工智能預(yù)測(cè)模型。為了證實(shí)該模型的表現(xiàn)，研究團(tuán)隊(duì)通過線上平臺(tái)，組織來自全國(guó)的婦產(chǎn)科醫(yī)師和助產(chǎn)士進(jìn)行胎監(jiān)判讀并與模型比較，共形成10571份胎監(jiān)判讀答卷。比較結(jié)果顯示，模型取得了更高AUC（0.789 vs 0.715）、F1值（0.651 vs 0.550）和敏感性（0.872 vs 0.512）。
對(duì)醫(yī)學(xué)而言，一個(gè)模型的可靠性不僅取決于預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性，更在于其判斷依據(jù)是否有堅(jiān)實(shí)的醫(yī)學(xué)知識(shí)作為支撐，即“知其然，更須知其所以然”。研究團(tuán)隊(duì)對(duì)深度學(xué)習(xí)模型進(jìn)行了可解釋性分析，發(fā)現(xiàn)模型通過深度學(xué)習(xí)定位的“熱點(diǎn)區(qū)域”是胎心變異減速、延長(zhǎng)減速等臨床公認(rèn)的與胎兒缺氧密切相關(guān)的特征。
該模型相關(guān)研究以“Artificial Intelligence Based Prediction of Fetal Hypoxia: A Multicenter Model Development and Nationwide AI-Human Comparison”為題，發(fā)表于國(guó)際知名期刊BMC Medicine（IF:8.3，中科院一區(qū)）。劉斌教授表示，下一步將對(duì)模型進(jìn)行整合優(yōu)化，并開展前瞻性臨床研究，盡早投入臨床使用。
采寫：南都N視頻記者 王詩琪 通訊員 梁嘉韻
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