騰訊醫(yī)療AI實(shí)驗(yàn)室推出輔助診斷帕金森病新技術(shù)，3分鐘內(nèi)可完成

隨著社會(huì)人口老齡化問(wèn)題的加重，帕金森病等老年神經(jīng)退化疾病逐漸演變?yōu)橹匾纳鐣?huì)問(wèn)題。目前，中國(guó)帕金森病患者人數(shù)約300萬(wàn)，55歲以上人群的患病率約1％，65歲以上的老人患病率達(dá)1．7％，但在這1．7％的人群中，僅有 3．75％ 的患者初發(fā)病時(shí)意識(shí)到自己患病，帕金森病誤診率高達(dá) 23．5％。

帕金森為何誤診率如此高？這跟帕金森早期的癥狀容易讓人忽視相關(guān)，帕金森病早期癥狀如顫抖、走路不穩(wěn)、動(dòng)作緩慢僵硬、少言寡語(yǔ)等容易被誤認(rèn)為是老年人的正常現(xiàn)象，這導(dǎo)致患者就診率非常低，常出現(xiàn)漏診現(xiàn)象。有研究發(fā)現(xiàn)，大部分患者從出現(xiàn)癥狀到臨床確診，平均需要 10 個(gè)月；即便在上海、北京等一線城市，患者治療率不足 40％。

帕金森病的治療狀況在我國(guó)整體處于就診率不及時(shí)、延誤診斷率高、治療率低的狀態(tài)，也是醫(yī)學(xué)面臨的重要問(wèn)題。如果早點(diǎn)發(fā)現(xiàn)的話患者經(jīng)過(guò)治療可以減輕癥狀、預(yù)防并減少遠(yuǎn)期運(yùn)動(dòng)并發(fā)癥，過(guò)上趨于正常人的生活。但是發(fā)現(xiàn)的遲，病癥到了中晚期的話，患者飽受疾病折磨，生活質(zhì)量嚴(yán)重降低。

因?yàn)樵缙谂两鹕陌l(fā)病癥狀并不明顯，傳統(tǒng)的診斷方式需要經(jīng)過(guò)一系列判斷。其中，有一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)是基于一系列指定動(dòng)作的完成狀況進(jìn)行判定。傳統(tǒng)的診斷方式之一是通過(guò)帕金森評(píng)定量表UPDRS對(duì)患者一一進(jìn)行評(píng)估。

醫(yī)生依據(jù)帕金森評(píng)定量表指導(dǎo)患者完成動(dòng)作，然后依據(jù)患者的完成情況進(jìn)行逐項(xiàng)打分，大概需要30分鐘甚至更久。期間可能因?yàn)樯眢w協(xié)調(diào)性、緊張等因素受到來(lái)自自我懷疑和醫(yī)生言語(yǔ)帶來(lái)的心靈傷害。這種診斷的方式依賴語(yǔ)言溝通，時(shí)間成本較高，并且評(píng)分主要依賴醫(yī)生的肉眼觀察，如動(dòng)作的距離、幅度、頻率等，缺乏量化指標(biāo)，有可能出現(xiàn)因主觀性導(dǎo)致的偏差。

騰訊醫(yī)療人工智能實(shí)驗(yàn)室近日推出了一項(xiàng)AI輔助診斷帕金森病的新技術(shù)，在這個(gè)新技術(shù)的輔助下可以實(shí)現(xiàn)帕金森病的運(yùn)動(dòng)功能日常評(píng)估和早期篩查，醫(yī)生可在3分鐘內(nèi)完成診斷過(guò)程，診斷速度提升10倍。

這個(gè)AI輔助診斷新技術(shù)名為帕金森病運(yùn)動(dòng)功能智能評(píng)估系統(tǒng)，基于無(wú)可穿戴傳感器的運(yùn)動(dòng)視頻分析技術(shù)，針對(duì)帕金森病人的運(yùn)動(dòng)視頻自動(dòng)實(shí)現(xiàn)帕金森評(píng)定量表UPDRS評(píng)分。

簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，用戶無(wú)需穿戴任何傳感器，僅需通過(guò)攝像頭拍攝（普通智能手機(jī)即可滿足），做一些帕金森評(píng)定量表的簡(jiǎn)單動(dòng)作，如伸掌握拳，手部輪替等動(dòng)作，系統(tǒng)可識(shí)別運(yùn)動(dòng)視頻中的身體部位的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，定量分析動(dòng)作指標(biāo)，完成診斷過(guò)程。

有人會(huì)懷疑同一個(gè)的動(dòng)作因?yàn)楦鞣N原因大家最終的呈現(xiàn)效果都不同，機(jī)器如何做到分辨這些細(xì)微差距？

機(jī)器可以診斷細(xì)微動(dòng)作離不開(kāi)先該智能評(píng)估系統(tǒng)的三大核心技術(shù)：動(dòng)態(tài)特征捕捉（通過(guò)姿態(tài)卷積預(yù)測(cè)全身關(guān)節(jié)位置），時(shí)序分析技術(shù)（通過(guò)時(shí)序卷積保證全身關(guān)節(jié)在時(shí)間維度上的連貫性），以及動(dòng)態(tài)分析技術(shù)（利用記憶網(wǎng)絡(luò)和人體動(dòng)力學(xué)模型輸出可靠的運(yùn)動(dòng)指標(biāo)）。

這三大核心技術(shù)可以捕捉并分析動(dòng)作，并分辨出細(xì)微差異。據(jù)騰訊醫(yī)療AI實(shí)驗(yàn)室介紹，用戶的動(dòng)作按照身體關(guān)節(jié)點(diǎn)可以被拆分為上百個(gè)可識(shí)別的關(guān)鍵點(diǎn)，然后通過(guò)建立模型進(jìn)行識(shí)別檢測(cè)。

比如一個(gè)手部，會(huì)設(shè)置21個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)。隨著手部進(jìn)行各種動(dòng)作，關(guān)鍵點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡會(huì)變得不同，在頻率、距離、角度、速度等方面的數(shù)據(jù)上有變化。這些測(cè)量的運(yùn)動(dòng)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)會(huì)被用來(lái)訓(xùn)練AI系統(tǒng)。經(jīng)過(guò)深度學(xué)習(xí)，它就可以分辨出帕金森病患者動(dòng)作上的細(xì)微差異。

然后通過(guò)運(yùn)動(dòng)視頻分析技術(shù)，分析捕捉到的患者動(dòng)作，依據(jù)模型進(jìn)行“可量化”和“精細(xì)化”的評(píng)測(cè)。借助這些評(píng)測(cè)，醫(yī)生可以更高效地評(píng)測(cè)帕金森病患者的病情，對(duì)患者進(jìn)行分級(jí)，并制定更有針對(duì)性的治療方案。

這個(gè)系統(tǒng)診斷的效果如何呢？來(lái)自復(fù)旦大學(xué)附屬華山醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科副主任，國(guó)家老年疾病臨床醫(yī)學(xué)研究中心（華山）帕金森主研究者王堅(jiān)教授表示：“目前預(yù)實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)顯示，帕金森病運(yùn)動(dòng)功能智能評(píng)估系統(tǒng)的AI評(píng)分結(jié)果與專家人工評(píng)分結(jié)果的一致性非常接近，完全達(dá)到預(yù)期效果，后續(xù)更大規(guī)模的正式臨床試驗(yàn)在積極準(zhǔn)備的過(guò)程中。”

目前這個(gè)AI診斷系統(tǒng)還未正式投入應(yīng)用，接下來(lái)它將通過(guò)更多嚴(yán)格的實(shí)驗(yàn)來(lái)學(xué)習(xí)和進(jìn)步。未來(lái)要實(shí)現(xiàn)讓患者使用普通的智能手機(jī)自助拍攝，在家庭場(chǎng)景下就能完成帕金森病的運(yùn)動(dòng)功能日常評(píng)測(cè)。

除了診斷帕金森外，騰訊醫(yī)療AI實(shí)驗(yàn)室也正在把它的視頻分析技術(shù)應(yīng)用到腦癱患者術(shù)前步態(tài)分析、足球運(yùn)動(dòng)員傷后恢復(fù)訓(xùn)練運(yùn)動(dòng)功能狀態(tài)測(cè)評(píng)、老人運(yùn)動(dòng)能力日常評(píng)測(cè)等更多運(yùn)動(dòng)障礙性疾病的輔助診斷中。

騰訊醫(yī)療AI實(shí)驗(yàn)室其他主要產(chǎn)品還包括臨床輔助決策支持系統(tǒng)，面向腦卒中、急性冠脈綜合癥等高危易誤診疾病提供臨床輔助決策支持，以及心電圖智能分析軟件，利用AI技術(shù)實(shí)現(xiàn)心電圖監(jiān)測(cè)結(jié)果的自動(dòng)判讀和預(yù)警等，創(chuàng)造更多的AI+醫(yī)療應(yīng)用場(chǎng)景。

騰訊醫(yī)療AI實(shí)驗(yàn)室負(fù)責(zé)人范偉博士表示：“通過(guò)純視頻分析，客觀量化帕金森病患者在日常生活中的行動(dòng)障礙和服藥后的有效性。對(duì)于患者、患者家屬和醫(yī)生都是一件好事情。從事AI醫(yī)療相關(guān)的研究工作后切身地感受到醫(yī)學(xué)的博大精深，它是非常綜合的科學(xué)。它既有科學(xué)的部分，也包涵了倫理的內(nèi)容。AI可以解決其中一些關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題，比如，提高效率，帶來(lái)便利，但它也不能解決所有問(wèn)題。路還很長(zhǎng)，我們還需要繼續(xù)向前?！?/p>

騰訊正積極探索和布局人工智能技術(shù)在不同醫(yī)療場(chǎng)景的應(yīng)用，騰訊醫(yī)療AI實(shí)驗(yàn)室是專為醫(yī)療領(lǐng)域打造的人工智能實(shí)驗(yàn)室，采用美國(guó)－中國(guó)雙中心模式，目前在硅谷、北京、深圳設(shè)立了三個(gè)分支。實(shí)驗(yàn)室的主要研究方向是基于自然語(yǔ)言理解、醫(yī)學(xué)知識(shí)圖譜、深度學(xué)習(xí)、醫(yī)療影像、貝葉斯網(wǎng)絡(luò)、多模態(tài)分析等基礎(chǔ)技術(shù)構(gòu)建醫(yī)學(xué)知識(shí)引擎、醫(yī)療推理引擎、臨床輔助診斷引擎、問(wèn)診對(duì)話引擎等智能平臺(tái)。