站在連接計算機的攝像機面前，抬抬左腿、抬抬右腿，走一走路，計算機就可以通過生理計算輔助醫(yī)生診斷出測試者患上帕金森病、阿爾茨海默病的潛在風險。

　　日前，一種“多模態(tài)自然人機交互神經(jīng)系統(tǒng)疾病輔助診斷工具”入選國家衛(wèi)生健康委頒發(fā)的“醫(yī)療健康人工智能應用落地30最佳案例”。該工具可以彌補傳統(tǒng)神經(jīng)功能評價方法存在的不足，為神經(jīng)醫(yī)學檢測提供定量化、多模態(tài)和非任務態(tài)監(jiān)測的支持。

　　該工具是中國科學院軟件研究所與中國醫(yī)學科學院北京協(xié)和醫(yī)院在國家重點研發(fā)計劃“云計算和大數(shù)據(jù)”重點專項項目“云端融合的自然交互設(shè)備和工具”的支持下，將自然人機交互技術(shù)與神經(jīng)系統(tǒng)疾病臨床診斷方法相結(jié)合研發(fā)而成，并已成功應用于神經(jīng)系統(tǒng)疾病的早期預警與輔助診斷當中。

　　“隨著計算機科學技術(shù)的不斷發(fā)展以及人類對于生理信息與疾病之間關(guān)系認知的逐漸深入，使得通過計算機獲取并分析生理信息、檢測神經(jīng)系統(tǒng)功能疾病變得可行，且具有很大的研究價值與發(fā)展空間?！敝袊茖W院軟件研究所研究員田豐對《中國科學報》說。

　　診斷實現(xiàn)定量化

　　腦卒中、帕金森病、阿爾茨海默病、亨廷頓病、小血管病等常見的神經(jīng)系統(tǒng)疾病，會導致認知功能和運動功能障礙，嚴重威脅我國人口健康，神經(jīng)功能評價則是神經(jīng)系統(tǒng)疾病早期預警和臨床診斷的主要手段。

　　田豐告訴記者，臨床上主要是通過各種量表、測試、問卷調(diào)查，如簡易智能狀態(tài)檢查、蒙特利爾認知檢查等方法對病人的神經(jīng)功能進行評價，但這些方法依賴于專業(yè)醫(yī)療設(shè)備和醫(yī)療人員，成本較高，無法作為日常健康評價手段。

　　不僅如此，由于神經(jīng)系統(tǒng)類疾病發(fā)病機制復雜、檢查步驟繁瑣、醫(yī)療費用昂貴，因此尚未有普及、有效的治療方案。同時，由于神經(jīng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能的復雜性，這些方法無法對檢測關(guān)鍵要素進行全程數(shù)據(jù)存儲和定量分析，受評價者主觀判斷影響較大。

　　“神經(jīng)科醫(yī)生評價一個人的神經(jīng)功能，往往比較主觀，比如有的醫(yī)生認為患者達到了四級肌力，但換一個醫(yī)生評估的結(jié)果可能就會有差異。”北京協(xié)和醫(yī)院神經(jīng)科主任醫(yī)師朱以誠在接受《中國科學報》采訪時說。

　　為此，田豐帶領(lǐng)團隊從2011年開始就與北京協(xié)和醫(yī)院合作，將自然人機交互技術(shù)與神經(jīng)系統(tǒng)疾病臨床診斷方法相結(jié)合，研制出多模態(tài)自然人機交互神經(jīng)系統(tǒng)疾病輔助診斷工具。

　　在自然人機交互這種新一代的人機交互方式下，人類可以使用觸覺、手勢、語音、肢體、生理信號與計算機自然對話。在自然人機交互系統(tǒng)中，用戶能夠高效地從計算機中獲取信息，同時，計算機也能對用戶予以準確的感知與理解。

　　田豐表示，相比于傳統(tǒng)檢查方法，該工具可以實現(xiàn)神經(jīng)功能評價的定量化，在所有檢查中保持唯一標準，不會受到醫(yī)生主觀評價差異的影響，并且給出定量而非定性的評價指標。

　　朱以誠也表示，神經(jīng)功能能夠用一個量化的值來描述，這對于臨床具有非常重要的意義。比如，醫(yī)生可以通過準確的數(shù)據(jù)結(jié)果，判斷患者用藥前后運動功能的變化，從而分析患者病情是否好轉(zhuǎn)或者惡化。

　　不僅如此，該工具還提供多模態(tài)支持，通過上肢運動、語音、步態(tài)運動、生理信號、眼動信號等多種交互技術(shù)感知病人不同方面可能存在的運動和認知問題，對其進行綜合評價；同時也提供自然隱式檢查支持，通過合理的交互任務設(shè)計，能夠?qū)⑾嚓P(guān)技術(shù)融入病人日常生活當中，在病人使用勺子、水杯等家居用品時，或者使用手機進行文字輸入、觀看圖片過程中對其進行神經(jīng)功能評價。

　　“在自然人機交互技術(shù)的幫助下，除了計算、存儲等傳統(tǒng)計算機能力外，計算系統(tǒng)還具有強感知能力、多通道能力與自然性等特點，可以彌補傳統(tǒng)神經(jīng)功能評價方法存在的不足?！碧镓S指出，與人工診斷相比，通過分析生理信息的計算機輔助診斷系統(tǒng)可以降低主觀因素對診斷結(jié)果的影響，有利于疾病的診斷以及早期預警，對于提升神經(jīng)系統(tǒng)疾病患者的存活率有著重要的意義。

　　諸多問題待解

　　目前，該套系統(tǒng)已經(jīng)在北京協(xié)和醫(yī)院、湘雅醫(yī)院、天津醫(yī)科大學總醫(yī)院、大連第三人民醫(yī)院等國內(nèi)大型三甲醫(yī)院得到應用，并獲得相關(guān)部門的認可，在國家農(nóng)村心腦血管疾病危險因素調(diào)查、缺血性腦卒中長程隨訪等重大任務中也發(fā)揮著重要作用。

　　田豐提供的數(shù)據(jù)顯示，目前，基于該工具已收集神經(jīng)系統(tǒng)疾病臨床病例5226人，累計進行醫(yī)學臨床檢查約2萬多次，建立了包括手寫、語音、步態(tài)、抓握、生理、影像等在內(nèi)的醫(yī)學數(shù)據(jù)庫，為臨床輔助診斷提供了技術(shù)基礎(chǔ)。

　　基于該成果，中國科學院軟件研究所與中國醫(yī)學科學院北京協(xié)和醫(yī)院共同獲得了2018年度國家科技進步獎二等獎、2015年度北京市科學技術(shù)獎一等獎。目前，美國波士頓大學正在與協(xié)和醫(yī)院和中科院軟件所洽談合作事宜。

　　但是，對于人機交互用于神經(jīng)系統(tǒng)疾病的診斷，未來仍有諸多問題亟待解決。田豐坦言，目前雖然已經(jīng)研制出了許多關(guān)鍵技術(shù)工具，但這些技術(shù)工具對于神經(jīng)系統(tǒng)疾病評價參數(shù)仍沒有形成醫(yī)學行業(yè)標準，導致評估體系不健全、評價結(jié)果通用性差等問題，未來需要擴大該工具的數(shù)據(jù)采集范圍，推進相關(guān)參數(shù)標準的普及。

　　他還指出，要抓緊構(gòu)建云端融合的交互式神經(jīng)功能評價模型，形成集醫(yī)院、家庭、移動設(shè)備于一體的通用多通道評價和輔助診斷平臺，并進一步拓寬該類技術(shù)在全國以至世界范圍內(nèi)關(guān)鍵醫(yī)學研究以及重大醫(yī)療保健任務中的應用，為未來神經(jīng)系統(tǒng)疾病的臨床診斷與治療帶來技術(shù)突破和產(chǎn)業(yè)革新。

　　朱以誠則表示，該工具目前評估的核心主要集中在肢體的運動功能上。她建議未來還應該增加認知功能的評估。在檢查的方法建議進一步拓展到日常生活中，比如讓患者在日常生活中通過手機完成觸屏的動作或者語音，以此來實現(xiàn)運動功能或神經(jīng)功能的定量評估。

　　田豐也指出，隱式神經(jīng)系統(tǒng)疾病評價機制和技術(shù)仍需要加強?！半m然現(xiàn)在已經(jīng)具備了一些隱式評價技術(shù)，但仍主要處于實驗室階段，真正地部署于病人家中或者移動及可穿戴場景里，在交互任務設(shè)計、數(shù)據(jù)無監(jiān)督采集、數(shù)據(jù)可靠性與真實性驗證方面仍存在重大挑戰(zhàn)?！?/p>

　?。ㄔd于《中國科學報》 2019-09-02 第6版 醫(yī)藥健康)

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