機(jī)器學(xué)習(xí)可用于診斷兒童肺炎感染的更簡(jiǎn)單方法

（文章來(lái)源：攜手健康網(wǎng)）

牛津大學(xué)的研究人員正在開(kāi)發(fā)一種工具，使人們更容易，更便宜地診斷肺炎(5歲以下兒童的頭號(hào)殺手)。他們的最新研究發(fā)表在皇家學(xué)會(huì)接口期刊上。當(dāng)前，正確診斷肺炎并了解其嚴(yán)重程度需要專(zhuān)業(yè)醫(yī)生和昂貴的設(shè)備，例如X射線(xiàn)機(jī)。發(fā)展中國(guó)家的社區(qū)衛(wèi)生工作者都無(wú)法使用這兩種方法，在發(fā)展中國(guó)家，每年110萬(wàn)兒童肺炎死亡的99%發(fā)生在這里。

牛津大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程研究所的艾琳娜·內(nèi)德諾娃(Elina Naydenova)解釋說(shuō)：“離醫(yī)院最近的工作時(shí)間，通才的衛(wèi)生工作者依賴(lài)一套被稱(chēng)為IMCI的指南。這些指南有時(shí)可以很好地識(shí)別肺炎病例，但不能很好地篩查病例在不同的情況下，使用者之間也存在很大的差異。在沒(méi)有臨床專(zhuān)家做出結(jié)論性診斷的環(huán)境中，不必要的抗生素處方數(shù)量增加了，從而耗盡了重要的藥物供應(yīng)并增加了抗生素耐藥性感染問(wèn)題。我們希望應(yīng)用智能工程技術(shù)來(lái)開(kāi)發(fā)強(qiáng)大的自動(dòng)化系統(tǒng)，該系統(tǒng)始終更加準(zhǔn)確?！?/p>

準(zhǔn)確的診斷可以將死亡率降低42%，但不僅能正確識(shí)別兒童是否患有肺炎。衛(wèi)生工作者還需要判斷感染的嚴(yán)重程度，以確定孩子是否需要轉(zhuǎn)診至醫(yī)院，以及感染是細(xì)菌感染還是病毒感染，以確定抗生素是否會(huì)產(chǎn)生影響。但是，他們只需要能夠使用一套基本的便攜式設(shè)備來(lái)完成所有這些工作。

為了使自動(dòng)化系統(tǒng)有效，它必須能夠使用該基本設(shè)備的數(shù)據(jù)，因此牛津團(tuán)隊(duì)從岡比亞的一項(xiàng)臨床研究中獲取了深入的數(shù)據(jù)，并使用機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)來(lái)查看它們是否可以開(kāi)發(fā)出一種可以診斷出肺炎的算法。

Elina說(shuō)：“為鑒定肺炎，我們發(fā)現(xiàn)可以用兩臺(tái)設(shè)備進(jìn)行測(cè)量的四個(gè)特征。心率，呼吸頻率和血氧飽和度都可以使用脈搏血氧儀進(jìn)行測(cè)量。溫度需要溫度計(jì)。這些都是可以制造的。提供給接受基礎(chǔ)培訓(xùn)的衛(wèi)生工作者?！芭cIMCI相比，使用這四項(xiàng)措施，我們達(dá)到了98.2%的敏感性和97.5%的特異性(即，他們可以正確地識(shí)別出每1000例肺炎病例中的982例，而錯(cuò)誤地識(shí)別出每1000例無(wú)此病的人中25例的肺炎]最好的性能是94%的靈敏度和69%的特異性?！?/p>

通過(guò)使用聽(tīng)診器對(duì)兩種肺音進(jìn)行評(píng)估，該團(tuán)隊(duì)能夠以72.4%的敏感性和82.2%的特異性(IMCI分別達(dá)到79.3%和67.7%)確定感染的嚴(yán)重程度。盡管該團(tuán)隊(duì)指出，添加生物標(biāo)志物C反應(yīng)蛋白(CRP)的測(cè)試可提供89.1%的靈敏度和81.3%的特異性，但該團(tuán)隊(duì)指出這將涉及額外的費(fèi)用。

最后，通過(guò)使用名為L(zhǎng)ipocalin-2的生物標(biāo)記物同時(shí)評(píng)估心臟和呼吸頻率以及血氧飽和度，該團(tuán)隊(duì)可以以81.8%的敏感性和90.6%的特異性鑒定肺炎是細(xì)菌性還是病毒性的。當(dāng)使用IMCI時(shí)，它對(duì)嚴(yán)重的細(xì)菌感染具有100%的敏感性，但對(duì)特異性細(xì)菌的敏感度卻為0%-所有嚴(yán)重的病毒病例也都應(yīng)開(kāi)具不會(huì)造成任何影響的抗生素。雖然這些生物標(biāo)記物的低成本測(cè)試尚未商用，但世界各地的許多研究團(tuán)隊(duì)已經(jīng)在研究開(kāi)發(fā)此類(lèi)測(cè)試以在資源有限的環(huán)境中使用。

Elina說(shuō)：“我們已經(jīng)確定了一組功能，可以替代僅在設(shè)備齊全的醫(yī)院中提供的X射線(xiàn)和血液培養(yǎng)相結(jié)合的功能。這些功能將用于與一套低成本產(chǎn)品鏈接的移動(dòng)應(yīng)用程序中診斷設(shè)備，我們將在未來(lái)幾年試用該設(shè)備?！?br /> ? ? ?