《電子技術(shù)應(yīng)用》
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密歇根大學(xué)新進(jìn)展:AI+可穿戴設(shè)備,20秒檢測兒童內(nèi)化障礙

2019-01-26

  對兒童心理健康來說,內(nèi)化障礙是一個隱形殺手。兒童在面對恐懼、害羞等心理異常癥狀時,常常不會表現(xiàn)出來,而是將問題內(nèi)部化。家長不能及時發(fā)現(xiàn),進(jìn)而導(dǎo)致嚴(yán)重的心理問題。

  近日,權(quán)威期刊PLOS ONE刊發(fā)了一篇來自密歇根大學(xué)和佛蒙特大學(xué)的論文。研究人員將AI算法與可穿戴設(shè)備結(jié)合,試圖通過數(shù)據(jù)挖掘的方式解決內(nèi)化障礙的早篩難題。

  論文數(shù)據(jù)表明,該系統(tǒng)可在20秒內(nèi)得出結(jié)論,準(zhǔn)確率達(dá)81%。此前,醫(yī)生需花費數(shù)小時對兒童及家長進(jìn)行訪談及測試,通過經(jīng)驗進(jìn)行診斷。

  兒童內(nèi)化障礙急需篩查手段

  由于沒有明顯的外在表現(xiàn),兒童內(nèi)化問題常被家長忽視。雷鋒網(wǎng)了解到,在兒童時期,近五分之一的人會經(jīng)歷內(nèi)化障礙。然而在一項針對四歲兒童的內(nèi)化問題研究中,只有3%的臨床診斷患兒曾接受專業(yè)心理健康干預(yù)。

  在時間的累積下,內(nèi)化障礙演變?yōu)樾木澈颓榫w的失調(diào),嚴(yán)重者可能發(fā)展為抑郁癥、恐怖癥等,甚至有可能引發(fā)濫用藥物問題或自殺。

  兒童時期人體具有很強的可塑性,如果在發(fā)育早期發(fā)現(xiàn)疾病并進(jìn)行干預(yù),將非常有效。隨著互聯(lián)數(shù)字化時代的到來,業(yè)內(nèi)開始積極探索使用便攜設(shè)備及可穿戴設(shè)備解決這一問題的方式。

  可穿戴設(shè)備帶來突破

  據(jù)雷鋒網(wǎng)了解,本次發(fā)布在PLOS ONE期刊上的論文揭示了一種通過可穿戴設(shè)備進(jìn)行兒童內(nèi)化障礙早期篩查的新方法。

  受測兒童在看護(hù)人的陪伴下進(jìn)行時長為90秒的恐懼誘導(dǎo)任務(wù),這是一種臨床上正在使用的測試方法。一般說來,在測試進(jìn)行過程中,心理醫(yī)生會對兒童進(jìn)行恐懼引導(dǎo),通過觀察兒童的反應(yīng)和語言進(jìn)行診斷。

  研究人員采用一種佩戴在腰部的設(shè)備量化兒童動作,設(shè)備包含一個慣性單元、一個三軸加速度計和一個三軸角速度陀螺儀。這是一種普通設(shè)備,在市場上可輕松購買到。

  設(shè)備收集的數(shù)據(jù)被傳至算法模型中。研究者使用監(jiān)督學(xué)習(xí)方法創(chuàng)建了一個二元分類模型,將來自設(shè)備的信號特征與臨床共識的內(nèi)化診斷相關(guān)聯(lián),并結(jié)合單個任務(wù)在每個時間階段的特征創(chuàng)建模型。

  在算法驗證階段,研究人員尋找到63位3-7歲兒童。論文數(shù)據(jù)表明,該系統(tǒng)可在20秒內(nèi)得出結(jié)論,準(zhǔn)確率達(dá)81%。

  團(tuán)隊表示,希望能將這項技術(shù)廣泛應(yīng)用在醫(yī)生辦公室、學(xué)校和其他兒童接受定期發(fā)育檢查的場所,以便兒童更便捷地獲取早篩服務(wù)。

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  AI在兒童精神領(lǐng)域的深入應(yīng)用

  隨著AI技術(shù)在醫(yī)療領(lǐng)域普及,兒童精神疾病的診斷方式也向智能化發(fā)展,并已有眾多科研及落地成果產(chǎn)生。

  據(jù)雷鋒網(wǎng)了解,2017年,Nature刊發(fā)來自北卡羅來納大學(xué)的研究成果,團(tuán)隊使用AI技術(shù)進(jìn)行兒童自閉癥早篩。

  一般而言,自閉癥在兒童成長到2到3歲才表現(xiàn)出典型的癥狀,所以基于行為觀察和問卷調(diào)查的方法,很難判斷2歲前的兒童是否會在2歲之后被診斷為自閉癥。利用AI技術(shù),團(tuán)隊可在兒童12個月時進(jìn)行診斷。

  利用舊有方式,一旦兒童被診斷為自閉癥患者,就意味著他們受到的傷害已經(jīng)無法挽回了。如果可以在癥狀出現(xiàn)之前進(jìn)行判斷,醫(yī)生就可以借助這套算法篩選會患病的兒童,研究在疾病發(fā)生的早期,如何干預(yù)自閉癥的發(fā)展。

  同年,我國首家應(yīng)用人工智能治療兒童自閉癥的醫(yī)療機構(gòu)——哈爾濱市兒童醫(yī)院人工智能認(rèn)知康復(fù)中心揭牌運營,采用人工智能、類腦計算等手段對自閉癥兒童進(jìn)行康復(fù)治療。

  2018年2月,Cognoa公司用于檢測兒童自閉癥的AI平臺獲得了FDA許可,這是一款手機APP,也是FDA監(jiān)管許可的首個用于自閉癥篩查的II類診斷醫(yī)療設(shè)備,該應(yīng)用程序用于18個月至7歲的兒童,幫助父母隨時監(jiān)測兒童的心理健康狀況。

  從科研機構(gòu)到醫(yī)療機構(gòu)再到商業(yè)公司,AI在兒童心理健康領(lǐng)域的應(yīng)用正一步步落地。未來,AI技術(shù)有望與基因檢測、VR/AR、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)相結(jié)合,形成從篩查到治療的全鏈條系統(tǒng),更加深入地幫助患兒擺脫心理健康問題。


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