慢性肾脏病(肾衰竭)

人工智能用于肾病领域?没错!肾友可从中获益!

自从人工智能(AI)机器人Alpha Go战胜世界围棋冠军后,社会各界对于AI的期待越来越高,AI的应用领域越来越广泛。相信大家都看过《超能陆战队》这部电影,电影中的大白其实就是AI服务于医疗最好的例子。日常生活中,大白可以对小宏(电影男主角)进行健康检查、情绪监测,当小宏身体不适或情绪低落时,大白会进行辅助性治疗或者安慰陪护。现实生活中,AI与医学的结合已经开始渗透到临床与科研的许多方面。

助诊断

图像识别技术是AI辅助诊断肾脏疾病的基础之一。“人工智能+医学影像”,实际上就是借助AI算法来实现辅助诊断,提高医疗效率和质量。《2018年医疗人工智能技术与应用白皮书》中指出,人工智能辅助诊断技术的应用,可以很大程度地提高医疗机构、医生的工作效率。

1)布法罗大学雅各布斯医学和生物医学科学学院Pinaki Sarder和Brandon Ginley领导的团队开发了一种计算算法,可以在无需人类监督的情况下检测糖尿病肾病的严重程度。

2)荷兰Radboud大学医学中心的Jeroen A. W. M. van der Laak和Meyke Hermsen领导的团队开发了一种名为“卷积神经网络(CNN)”的机器学习模型,它可以用于活检组织和肾切除样本,以及健康组织和病变组织的分析。


早期预警

急性肾损伤(AKI)是一组临床综合征,是指突发和持续的肾功能突然下降。严重的情况下,它可能导致肾移植或死亡。早发现、早治疗对改善AKI患者的预后有重要意义,而AI预测模型有助于利用现有临床指标实现早发现并发出预警

1)2014年6月,韩国盆塘首尔大医院金世中、陈浩俊教授开发出急性肾脏损伤监控人工智能系统,该系统能在早期发现急性肾脏损伤,把肾脏损伤的程度分为3个阶段,及时告知主治医生。

2)来自DeepMind、美国退伍军人管理局和英国美国其他几家机构的研究小组开发的人工智能系统对于发展出最严重的急性肾损伤的患者非常有效,正确地预测了大约90%的病例(提前48小时)。


疾病风险和预后的预测

风险预测也是AI在肾脏病领域的研究热点。在预测慢性肾脏病进展方面,目前的研究以IgA肾病和一般性肾功能减退为多

1)华南农业大学食品学院的研究员曾经基于人工智能对肾小球过滤进行预测,通过BP神经网络构造了预测模型,从而构建出一个实用性良好的慢性肾病分型预警模型。

2)2019年10月,国家肾脏疾病临床医学研究中心刘志红院士团队研发的人工智能IgA肾病预后风险预测系统正式发布,在全国18家中心1025例患者的外部验证队列中,预测准确率达到84%。肾友们可以通过http://njszb.gdpcloud.com进入国家肾脏疾病临床医学研究中心数字病理网络平台,点击危险分层,根据实际情况输入各项参数即可得知5年内的肾脏预后风险概率及风险等级。



目前看来AI智能系统在肾脏病领域取得了一定的进展,虽然AI的应用和发展仍然面临许多挑战,比如数据的缺乏、模型的代表性、伦理审批等,但我们相信也期待未来的AI智能系统在肾脏病领域中可以为肾友们提供更精确有效且便捷的方法,减轻肾友痛苦,帮助肾友延缓肾功能的恶化和进展。