[人工智能提升肾病诊疗水平 | 2019 年度回顾]

原标题:人工智能提升肾病诊疗水平 | 2019 年度回顾

随着对人工智能(AI)研究的深入,AI 的触角已经向人们日常生活的每一个角落延伸,医疗行业也一样。在肾脏病领域,AI 越来越多地被用于各种肾脏疾病的诊断和预后判断。

美国佛罗里达大学医学系 Parisa Rashidi 以及 Azra Bihorac 教授撰写专题文章,回顾了 2019 年 AI 在肾脏病领域的运用,文章发表于近期的 nature reviews 子刊。

肾脏疾病是一个重要的全球健康问题。美国有七分之一的成年人患有肾脏疾病,肾病是 10 种主要的死因之一,肾脏疾病的花费占整个医疗保险支出的 23%。但即使如此,仍有半数患者对自身疾病没有引起足够的重视。美国卫生和公众服务部发起的「促进美国肾脏健康」倡议将肾脏疾病的防治作为最优先考虑的项目。这一大胆的呼吁旨在减少肾衰竭风险,促进建立以人为本的护理体系,改善包括肾移植在内的治疗流程,提高医疗质量。为了达成这个目标,就需要使用更加先进的诊断、预防及治疗手段,来提高对急性肾损伤(AKI)和慢性肾病(CKD)的认识。

电子健康数据

在美国,约四分之一的住院病人会发生 AKI。这些患者花费了大量的医疗资源,预后较差,可惜的是医患双方都没有意识到这一点。

术中生理信号

肾脏超声图像

肾脏领域里,利用 AI 对医学图像进行分析非常具有前景。Kuo 等人开发了一个模型,可以利用肾脏超声图像来自动估计肾小球滤过率(eGFR)和 CKD 状态。他们利用超声图像测量肾脏长度,并转换为 eGFR。利用模型得出的 eGFR 和利用血清肌酐计算出来的 eGFR,两者的相关系数为 0.74,最主要是缺乏评估 GFR 的金标准。以模型计算的 eGFR < 60 ml/min/1.73m2 认定为 CKD 状态,这样的话,该模型的 CKD 状态判断准确率为 85.6%。而把这些超声结果给 4 位经验丰富的肾脏病学家,请他们对 CKD 状态进行判断的话,准确率只有 60.3%~80.1%。该模型特异性高(92.1%),敏感性中等(60.7%)。这件事情说明,AI 在肾脏超声图像的扩展应用方面很有前途。

肾脏组织病理

总结

这些最新的方法为评估不同环境下的肾脏健康提供了更精确、更有效和更方便的方法。尽管最近取得了一些进展,但 AI 在肾脏病的应用仍然面临许多挑战。目前,AI 主要还只能使用一种类型的数据(如图像、生理信号或临床数据等)。我们期望未来的 AI 模型能够集成多种数据,以提高它们的可靠性和准确性。

必须将具有代表性的患者群体纳入这些模型,以实现模型公平性,并解决基于性别、种族或其他因素的偏倚。开发 AI 模型,要围绕以人为中心,为肾移植提供更好的建议。

AI 的发展还将依赖于智能和互联健康领域的颠覆性创新,特别是能够准确获得门诊和住院患者精细数据的传感器。

AI 模型需要在前瞻性和多中心验证研究中进行客观评估,为肾脏病 AI 算法的转化研究和 FDA 批准铺平道路。

参考文献

Artificial intelligence approaches to improve kidney care.Nature Reviews Nephrology (2019),Published: 23 December 2019

肌酐

编辑 | 徐德宇返回搜狐,查看更多

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