中國平安醫(yī)療再迎重大突破，利用算法有望早期診斷自閉癥

近日,一篇由平安集團人工智能研究院與北京協(xié)和醫(yī)院合作,發(fā)表在《Frontiers in Cellular Neuroscience》期刊上的關(guān)于自閉癥診斷方法的論文,有望為無數(shù)中國自閉癥兒童帶來福音?！　?/p>

平安集團與北京協(xié)和醫(yī)院

聯(lián)合發(fā)表的基于中國兒童的自閉癥診斷算法論文

該論文題為《Urine Organic Acids as Potential Biomarkers for Autism-Spectrum Disorder in Chinese Children》(中文題目名為《尿有機酸可作為中國兒童自閉癥的潛在生物標(biāo)記》),論文發(fā)現(xiàn)了一種潛在的客觀、準(zhǔn)確又方便經(jīng)濟的自閉癥診斷方法,可以早期、準(zhǔn)確地發(fā)現(xiàn)診斷自閉癥患兒,為盡早進行干預(yù)治療提供了可能。同時論文中數(shù)據(jù)集是目前國際上研究報道中最大的,也是我國近期唯一的針對此類病癥的研究,是世界范圍內(nèi)第一個基于中國兒童的自閉癥診斷算法。

據(jù)了解,《Frontiers in Neuroscience》系列期刊是目前世界上神經(jīng)科學(xué)領(lǐng)域引用量最多的期刊,自創(chuàng)刊以來,已經(jīng)發(fā)表21800篇論文,論文引用量達248000篇,2018年影響因子為4.3,超過76%的同類期刊?！　?/p>

《Frontiers in Neuroscience》系列期刊引用量

資料顯示,全球自閉癥的發(fā)病率一直呈現(xiàn)不斷上升的趨勢,越來越得到社會各界關(guān)注。有研究估計,僅中國患者人數(shù)超過700萬。由于醫(yī)學(xué)界對自閉癥的機理還沒有清晰的了解,自閉癥的診斷目前都是依賴量表結(jié)合醫(yī)生的主觀經(jīng)驗來完成,明確的診斷需要等患兒的癥狀已經(jīng)發(fā)展到非常明顯后方能確診。而一旦錯過最佳的治療干預(yù)時間,患兒已經(jīng)形成了基于孤獨癥的社會交往的行為模式,對他們的治療就將會更加困難,最終造成終身的精神殘疾,給家人及社會帶來巨大的負擔(dān)。

XGBoost算法有望改變自閉癥診斷方法

因為原因不明,雖然歷史研究中已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了自閉癥患者會有許多的代謝改變,卻一直沒有一個準(zhǔn)確又方便易行的客觀診斷方法。平安集團人工智能研究院與北京協(xié)和醫(yī)院的研究團隊創(chuàng)新性地采用了通過檢測患兒尿中有機酸代謝譜來判斷患自閉癥風(fēng)險的方法。因為樣本無創(chuàng)易得,為今后廣泛的臨床應(yīng)用打下了基礎(chǔ)。

此外,論文中提到,研究團隊還創(chuàng)新性地采用了一種較新的在相關(guān)代謝譜分析中還鮮有人嘗試過的XGBoost算法。XGBoost是一種基于樹模型的集成學(xué)習(xí)方法,因為采用了樹模型以及樹模型的非線性,它可以非常好地擬合非線性地關(guān)聯(lián)關(guān)系,同時,又因為它是基于集成學(xué)習(xí)的算法,可以較好地避免過擬合。

通過嚴(yán)格的交叉驗證,本研究采用XGBoost算法在利用全部有機酸時,AUC(ROC曲線面積)達到了0.94,大大高于國際上其它研究報道的最好結(jié)果0.91,創(chuàng)造了新的自閉癥客觀診斷準(zhǔn)確性紀(jì)錄。通過算法篩選,只用20種有機酸的模型AUC也達到了0.93,說明較少的檢測也可以達到較好的效果,為經(jīng)濟的臨床實用打下了基礎(chǔ)。

平安集團首席科學(xué)家肖京認為,通過創(chuàng)新性的研究方法,平安有理由相信利用XGBoost算法檢測患兒尿中有機酸來診斷自閉癥,是準(zhǔn)確、方便的,并極可能未來廣泛應(yīng)用于臨床。又因為是基于中國的患兒數(shù)據(jù),在中國患兒針對性上,使本方法具有極高的潛在臨床應(yīng)用價值。

近年來,平安不斷在醫(yī)療科技領(lǐng)域攻堅拔寨,先后多次在國際醫(yī)療技術(shù)類評測比賽中奪得冠軍,并在糖尿病、腎病、流感等慢病和傳染病領(lǐng)域取得多個突破性進展,在《柳葉刀》子刊、《美國腎臟病雜志》、AMIA等國際頂級醫(yī)學(xué)期刊和學(xué)術(shù)年會上,頻頻發(fā)表重大成果論文。自閉癥作為平安攻克的新專注領(lǐng)域,代表平安的醫(yī)療科技向新的疾病領(lǐng)域再突破,代表醫(yī)療科技生態(tài)圈前沿性和先進性探索再向前邁步,更重要的是為廣大潛在患者帶來更多生的希望。

未來,平安希望,在經(jīng)過嚴(yán)格的前瞻性臨床試驗和監(jiān)管部門批準(zhǔn)的前提下,該創(chuàng)新性方法能夠作為一種診斷方法發(fā)揮臨床價值,平安人工智能研究院與協(xié)和醫(yī)院也在探討進一步的合作方式,為“健康中國”帶來基于科學(xué)性的實踐和可操作路徑。

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