新生兒出生后，醫(yī)生有時(shí)會(huì)檢查胎盤(pán)的特征，以確定將來(lái)懷孕時(shí)的健康風(fēng)險(xiǎn)。不幸的是，這是一個(gè)耗時(shí)的過(guò)程，必須由專家進(jìn)行，所以大多數(shù)胎盤(pán)在出生后都沒(méi)有經(jīng)過(guò)檢查?？▋?nèi)基梅隆大學(xué)（CMU）和匹茲堡大學(xué)醫(yī)學(xué)中心（UPMC）的一個(gè)研究小組在《美國(guó)病理學(xué)雜志》上報(bào)告了一種機(jī)器學(xué)習(xí)方法來(lái)檢查胎盤(pán)切片，這樣就可以讓更多的婦女了解到她們的健康風(fēng)險(xiǎn)。

  檢查胎盤(pán)可以預(yù)測(cè)母親有患先兆子癇的風(fēng)險(xiǎn)

  檢查胎盤(pán)的一個(gè)原因是尋找一種叫做蛻膜血管?。―V）的血管病變。這表明母親有患先兆子癇的風(fēng)險(xiǎn)，這種并發(fā)癥在將來(lái)的任何懷孕中都可能對(duì)母親和嬰兒致命。一旦發(fā)現(xiàn)，子癇前期就可以得到治療，因此在癥狀出現(xiàn)之前識(shí)別高危母親有很大的益處。然而，盡管在一張幻燈片中有數(shù)百條血管，但僅需一條病變血管即可顯示風(fēng)險(xiǎn)。

  利用人工智能算法幫助提高胎盤(pán)檢查的處理速度

  美國(guó)賓夕法尼亞州匹茲堡市CMU機(jī)械工程系博士丹尼爾·克萊默（Daniel Clymer）說(shuō)：“病理學(xué)家經(jīng)過(guò)多年的訓(xùn)練，能夠在這些圖像中發(fā)現(xiàn)疾病，但醫(yī)院系統(tǒng)中有太多的孕婦，他們沒(méi)有時(shí)間檢查每一個(gè)胎盤(pán)。我們的算法幫助病理學(xué)家通過(guò)掃描圖像、定位血管以及找到識(shí)別DV的血管模式來(lái)知道他們應(yīng)該關(guān)注哪些圖像。”

  機(jī)器學(xué)習(xí)通過(guò)“訓(xùn)練”計(jì)算機(jī)來(lái)識(shí)別數(shù)據(jù)文件中的某些特征。在本例中，數(shù)據(jù)文件是胎盤(pán)樣本的薄片圖像。研究人員向電腦顯示各種圖像，并顯示胎盤(pán)是否有病或健康。經(jīng)過(guò)充分的訓(xùn)練，計(jì)算機(jī)能夠自行識(shí)別病變。

  對(duì)于計(jì)算機(jī)來(lái)說(shuō)，簡(jiǎn)單地查看一幅大圖片并對(duì)其進(jìn)行分類是相當(dāng)困難的，因此研究小組引入了一種新的方法，通過(guò)這種方法，計(jì)算機(jī)可以遵循一系列步驟，使任務(wù)更易于管理。首先，計(jì)算機(jī)檢測(cè)圖像中的所有血管。每一條血管都可以被單獨(dú)考慮，產(chǎn)生更小的數(shù)據(jù)包用于分析。然后，計(jì)算機(jī)將訪問(wèn)每一條血管，并確定它是否應(yīng)該被視為有病或健康。在這一階段，算法還考慮了懷孕的特征，如胎齡、出生體重和母親可能有的任何情況。如果有血管病變，那么圖像和胎盤(pán)就被標(biāo)記為有病。UPMC小組提供去識(shí)別的胎盤(pán)圖像來(lái)訓(xùn)練算法。

  “這種算法短期內(nèi)不會(huì)取代病理學(xué)家，”克萊默博士解釋道，“這里的目標(biāo)是，這種算法可能能夠通過(guò)標(biāo)記病理學(xué)家應(yīng)該仔細(xì)觀察的圖像區(qū)域來(lái)幫助加快處理速度。”

  人工智能在醫(yī)療領(lǐng)域的未來(lái)前景

  美國(guó)賓夕法尼亞州匹茲堡市CMU機(jī)械工程教授喬納森·拉甘（Jonathan Cagan）博士和菲利普·萊杜克（Philip LeDuc）博士補(bǔ)充說(shuō)：“這是工程學(xué)和醫(yī)學(xué)之間的一次美好的合作，因?yàn)槊恳豁?xiàng)都能將專業(yè)知識(shí)帶到桌面上，結(jié)合在一起，創(chuàng)造出可以幫助許多人的新發(fā)現(xiàn)。”

  作者之一、前病理信息學(xué)副主席、MBBCh的利倫·潘塔諾維茨（Liron Pantanowitz）指出：“隨著醫(yī)療保健越來(lái)越接受人工智能的作用，醫(yī)生盡早與計(jì)算機(jī)科學(xué)家和工程師合作是很重要的，這樣我們就可以為這項(xiàng)工作設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)正確的工具，從而對(duì)患者的結(jié)果產(chǎn)生積極的影響。在美國(guó)賓夕法尼亞州匹茲堡的CMU和UPMC之間的這種合作關(guān)系是一個(gè)很好的例子，說(shuō)明了在這種情況下可以實(shí)現(xiàn)什么。”

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