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预警心脏病发作,人工智能胜过医生

2017-04-19 09:36:13    来源:科技日报

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        心脏病发作很难提前预测。据《科学》杂志17日报道,英国诺丁汉大学科学家开发了一种人工智能新算法,能显著提高心脏病发作预测准确率,若投入临床应用,每年或可挽救数百万生命。

        目前,全球每年近2000万人死于心血管疾病及相关疾病,包括心脏病发作、中风、脑动脉梗塞和其他循环系统功能障碍。为了预测这些疾病,许多医生使用美国心脏病学会(ACC)和美国心脏学会(AHA)提供的指南,包括评估年龄、胆固醇水平、血压等8个风险因素,但这些指标过于简单,无法顾及患者服用多种药物、其他疾病及生活方式等因素的影响。

        诺丁汉大学流行病学家史蒂芬·翁带领团队,详细比较了ACC/AHA预测指南与4种机器学习算法——随机森林、逻辑回归、梯度增强和神经网络之间的数据分析效率,并希望在没有人为指导的情况下创建预测工具。

        机器学习被“投喂”了大量数据,包括英国378256名患者的电子病历,目的是在与心血管疾病发作有关的记录中找到共同模式。人工智能算法先用大约78%的病历记录,建立自己的内部“指导方针”,然后对剩余的记录进行测试。基于2005年的可用记录数据,人工智能预测了在未来10年内哪些患者心血管疾病会首次发作,并对照检查了2015年的记录数据,其考虑的变量比ACC/AHA指南多出22个,包括种族、关节炎和肾脏疾病等因素。

        结果显示,机器学习方法表现明显优于ACC/AHA指南。表现最好的神经网络算法,比ACC/AHA方法的正确预测率高出7.6%,还降低了一定的错误预警率,相当于在8.3万名患者中额外挽救了355人的生命。其中,对预测结果影响最强的变量包括是否有严重精神疾病、是否服用口服皮质类固醇,以及是否罹患糖尿病。

        英国曼彻斯特大学数据科学家认为,如果“投喂”更多的数据给新的人工智能算法,可能获得更佳的效果。

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