IBM聯(lián)合輝瑞開發(fā)AI算法 可遠(yuǎn)程診斷帕金森病嚴(yán)重程度

　　今后，只要佩戴可穿戴式設(shè)備，老年人就能足不出戶檢測自己是否患有帕金森病，并能清晰知道自己的嚴(yán)重程度。
　　近日，IBM與輝瑞公司（Pfizer）等機(jī)構(gòu)合作開發(fā)了一種新算法，可以利用AI遠(yuǎn)程分析人體運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)，從而判斷其患帕金森病的嚴(yán)重程度。相關(guān)研究成果已發(fā)表在自然（Nature）出版集團(tuán)旗下刊物《科學(xué)報(bào)告》（Scientific Reports）上。
　　帕金森病是一種常見的神經(jīng)系統(tǒng)變性疾病，主要癥狀為震顫、肢體僵硬、運(yùn)動(dòng)遲緩和步態(tài)障礙等。目前沒有檢驗(yàn)方法能有效確認(rèn)一個(gè)人是否患有帕金森病。用于評估帕金森病嚴(yán)重程度的是世界運(yùn)動(dòng)障礙學(xué)會(huì)帕金森病綜合評量表（MDS-UPDRS）。
　　在評估過程中，醫(yī)生會(huì)要求患者做出走路、輕敲手指和踩腳等動(dòng)作，并用0-4的等級判斷患者動(dòng)作的幅度、頻率和質(zhì)量，最終評估其患病的嚴(yán)重程度。然而這種評估方式的主觀性較強(qiáng)，評估的準(zhǔn)確性很大程度上取決于醫(yī)生的經(jīng)驗(yàn)，而且還會(huì)產(chǎn)生“白大褂效應(yīng)”（患者因看到醫(yī)生血壓升高，導(dǎo)致醫(yī)生診斷不準(zhǔn)確）。
　　IBM研發(fā)的算法通過可穿戴式設(shè)備，獲取人體運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)，并將其轉(zhuǎn)換成一系列 “節(jié)點(diǎn)”（syllables），每個(gè)動(dòng)作都可以對應(yīng)多個(gè)由“節(jié)點(diǎn)”組成的序列。這些序列就是判斷帕金森病嚴(yán)重程度的標(biāo)志：正常人的“節(jié)點(diǎn)”序列在統(tǒng)計(jì)分布上是顯著的，而帕金森病患者的“節(jié)點(diǎn)”序列是雜亂無章的。

通過可穿戴設(shè)備記錄的患者走路時(shí)的手臂彎曲和轉(zhuǎn)換的“節(jié)點(diǎn)”序列
　　借助AI算法，整套系統(tǒng)可以評估患者姿勢不穩(wěn)和步態(tài)障礙（PIGD）的情況，也可以借助MDS-UPDRS量表估算患者帕金森病的總體嚴(yán)重程度。
　　該論文的第一作者、IBM工程師Avner Abrami在其博客文章表示：“這種方法的另一個(gè)好處是，與要求患者去診所看醫(yī)生相比，遠(yuǎn)程醫(yī)療檢查的執(zhí)行頻率更高?！毖芯咳藛T稱，如果該技術(shù)未來投入應(yīng)用，它能一天24小時(shí)監(jiān)測患者的神經(jīng)系統(tǒng)狀態(tài)，并用平均持續(xù)時(shí)間少于10分鐘的運(yùn)動(dòng)作為評估數(shù)據(jù)。相比之下，如果使用傳統(tǒng)方式，患者需要一年到醫(yī)院測量幾次，而且評估結(jié)果往往帶有較強(qiáng)的主觀性。

不同患者的“節(jié)點(diǎn)”序列（上），模型估計(jì)的姿勢不穩(wěn)和步態(tài)障礙（PIGD）（左下），模型估計(jì)的帕金森病嚴(yán)重程度（右下）
　　據(jù)介紹，該研究是IBM與輝瑞公司合作的藍(lán)天計(jì)劃（BlueSky）項(xiàng)目的一部分。項(xiàng)目于2016年啟動(dòng)，目的在于能開發(fā)出一種系統(tǒng)，以改善進(jìn)行帕金森病藥物臨床試驗(yàn)的方式。要實(shí)現(xiàn)BlueSky項(xiàng)目的目標(biāo)，基本前提是對臨床試驗(yàn)進(jìn)行數(shù)字化處理。為此，首先需要在日常生活中連續(xù)不斷地收集帕金森病患者的運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)，其次開發(fā)AI算法對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行分析研究，最后對患者的運(yùn)動(dòng)功能進(jìn)行實(shí)時(shí)評估。
　　在新冠疫情的背景下，這項(xiàng)技術(shù)還可以減少中老年人出門的次數(shù)，降低其感染新冠病毒的風(fēng)險(xiǎn)。 “如何擴(kuò)大遠(yuǎn)程醫(yī)療服務(wù)范圍以幫助易受新冠病毒感染的患者留在家中越來越受到關(guān)注，而我們的研究表明神經(jīng)病學(xué)家能夠遠(yuǎn)程、準(zhǔn)確地評估帕金森病患者?！?論文作者之一、IBM研究人員Vittorio Caggiano稱。