预测准确率高达81%,人工智能可能将成为孩子摆脱自闭症的关键| 发现

作者| 实习生廖垠雪

编辑| 傅博

如果你看过《雨人》这部电影,就应该知道,里面由影帝霍夫曼扮演的主人公雷曼是一位“阿斯伯格患者,也就是我们俗称的“自闭症”谱系中的一种。

事实上,根据世界卫生组织的统计表明,全球每160个孩子当中就有一个人患自闭症。

而且很遗憾,目前全球没有有效的根治方法。

但是,早在22年前,研究人员就已经发现,具有自闭症谱系混乱的青少年的脑容量会不断增加。而之后进一步的研究表明,这种大脑的“过度生长”发生在儿童期。

当然,这也是目前大多医疗机构给出的答案:如果孩子在3岁前能够被提早发现,并经过坚持不懈的科学干预和治疗,80%的孩子都可以回归社会,实现正常的生活。

但在孩子年龄尚小的时候,对其进行可靠的预测是非常困难的。如果在孩子12个月的时候就对其进行行为问卷的调查,由于其认知能力不足,结果往往不一定准确。

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发现越晚,越难恢复

然而现在,人工智能却可能将成为准确预测的关键。

据The Verge报道,北卡罗来纳大学的研究人员已经开发出了一套深度学习算法,可以预测婴儿的自闭症。

这种预测方法具有 81%的准确率与88%的灵敏度,与行为问卷50%的准确率相比,可靠度大幅提升。

在测试过程中,研究员们招募了106名自闭症高危患儿(拥有患自闭症兄弟姐妹的婴儿)和42名低危婴儿(没有任何自闭症家族病史的婴儿),分别在孩子们6个月,12个月和24个月时扫描他们的大脑。

结果发现,在两岁时被诊断患有自闭症的高风险儿童的大脑生长速度明显快于正常儿童:

在前者出生12个月以内,发育的大脑首先在表面积上显著增加,在12个月到24个月之间,大脑总体积会增加。

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大脑表面积

该小组还在孩童24个月时对他们进行了行为评估,这时候他们已经开始表现出自闭症的典型症状,例如缺乏社交兴趣,语言延迟和重复的身体动作。

研究人员指出,大脑过度生长的程度越高,儿童的自闭症症状越严重。

基于这项研究结论,研究小组利用人工智能识别技术对孩子们的脑部进行扫描,并持续监测三个常见要素:大脑的表面积、体积和儿童的性别(因为男孩更容易患自闭症)。

与此同时,这套算法会在不断“学习”脑部数据的过程中,自动判断婴儿的大脑生长速度是否异常,以此来获得自闭症的早期线索。

根据测试结果,人工智能最早可以在婴儿6个月时就发现其大脑表面积的异常增长速度,在12个月时就能发现脑体积的相应异常增长。

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这种测试的意义在于,可以在自闭症症状出现之前就让医生介入治疗,而这时也是人体大脑最具有可塑性的阶段。

北卡罗来纳大学健康中心认为,比起确诊之后才开始的治疗,这种介入也许会有更好的治疗结果。

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干预治疗

当然,除了自闭症,AI已经被太多大学实验室及企业(微软与IBM大名鼎鼎的的AI医疗项目)拿来诊断癌症等疑难杂症。

譬如,斯坦福大学的一个小组就开发了一种机器学习算法,可以直接通过患者的照片判断是否患有皮肤癌。没想到,它的测试效果甚至打败了世界顶级的皮肤病医生。

俄勒冈健康科学大学的皮肤科医生和研究员Sancy Leachman认为:“这就像电脑第一次击败世界冠军棋手一样,非常令人震惊。”

该研究表明,AI使任何拥有智能手机的人都能自行诊断癌症。负责这项研究的斯坦福大学电气工程专业的博士生Andre Esteva则表示:“我们正在努力在诊所范围之外扩展护理范围。”

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从目前来看,虽然AI可以在庞大的病人群体中筛选出那些真正需要紧急救治的人,让他们更快地被医生发现并得到治疗。

但是从医生的角度而言,并不是所有人都愿意与AI合作。有些人担心自己的工作会被AI抢去,同时也有很多专家在质疑AI的治疗水平。

但是,面对那些直到长大才被诊断出自闭症的孩子以及所有濒临癌症晚期的患者,人工智能以及与人工智能相关的技术,或许是改变现状的唯一路径。

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