- 醫療健康人工智能應用案例集
- 張學高 胡建平
- 1991字
- 2021-12-17 23:13:47
（七）心梗、腦卒中提前預警AI案例
應用單位：清河縣中醫院
涉及科室：心腦科
疾病種類：心梗、腦卒中
案例簡介：心腦監測預警系統在河北省清河縣中醫院等應用，應用科室涉及心腦科，疾病種類包括心梗、腦卒中，涉及計算機視覺、自然語言處理（包括語言識別）、機器學習（包括深度學習）、知識圖譜、知識推理等相關人工智能技術。通過該系統的建設，實現了群組管理、線上問診、疾病風險監控、提前預警等功能。清河縣中醫院在引入心腦監測預警系統后，首先將預警系統中的用戶組建了用戶群，便于中醫院與用戶、用戶與用戶之間的溝通、開展健康宣教、反饋用戶疑問；通過預警系統增進了醫院與用戶之間的情感和互信，提升了滿意度；便于中醫院為預警系統上的用戶開通綠色通道，用戶有問題通過心腦監測預警平臺提前咨詢，中醫院會予以解答或建議；如用戶出現疾病風險較高時，中醫院將通過預警系統實時監控到，并及時跟蹤控制。
1.案例背景
心腦血管疾病是心臟血管和腦血管疾病的統稱，該疾病具有高患病率、高致殘率和高死亡率的特點。據《中國心血管病報告2018》，目前推算心血管病現患人數2.9億，其中腦卒中1 300萬，冠心病1 100萬，肺源性心臟病500萬，心力衰竭450萬，風濕性心臟病250萬，先天性心臟病200萬，高血壓2.45億（圖3-18）。作為危害人類健康的第一大殺手，降低心腦血管疾病發生率已經成為醫院管理者和臨床醫務人員面臨的嚴峻問題。
圖3-18 案例背景
心腦血管疾病公認的最佳解決方案是“預防大于治療”。當前我國預防心血管病的方案為控制飲食、堅持體檢、保持運動、自測血壓、戒煙戒酒、定期服藥，但這些方案系統性、可操作性和及時性不好界定。研究發現，心腦血管疾病可防可治，早期識別風險、長期監測心率、血壓、血氧飽和度等體征數據，并及時針對疾病風險進行提前預警，可以有效預防和降低心腦血管疾病的發生及病變。
清河縣中醫院利用心腦監測預警系統與醫院的心腦科、治未病中心相結合，以醫院的救治能力做后盾，同時利用中醫治未病的優勢做好保健調理，將心腦監測預警系統作用擴展，針對高血壓、糖尿病、心腦血管病等不同類型用戶進行相應的健康科普和中醫調理。從醫療角度上可以提前發現生理指標的變化，從社會角度可以舒緩個人情緒、安慰親屬心理，有助自身健康發展。
2.案例亮點
隨著圖像識別、深度學習、神經網絡等關鍵技術的突破，帶動了人工智能新一輪的發展。人工智能及相關技術逐步應用在醫學影像、臨床決策支持、語音識別、藥物挖掘、健康管理、病理等眾多醫療領域。人工智能技術與醫療領域呈現不斷融合的趨勢，其中數據資源、計算能力、算法模型等基礎條件日臻成熟，成為行業技術發展的重要力量。
心腦監測預警服務，首次使用心率、血壓、血氧飽和度等數據特征矩陣進行機器學習、深度學習算法的訓練，首創與傳統中醫子午流注、器官模型理論的融合方式，進行疾病的趨勢判斷和分析。以百萬心肌梗死、腦卒中等臨床數據為基礎，使用中醫器官模型，根據子午流注原理，對用戶高維度數據進行校準和建模，得出人體14種器官的數據模型。再結合深度神經網絡，包括卷積神經網絡、循環神經網絡和深度置信網絡等模型對臨床大數據進行自主學習，可以得出各類預警疾病的置信度。
通過智能可穿戴設備——護心手表，將光電容積脈搏波描記法和檢測紅綠光源吸收度等技術活動的原始信號進行處理，可計算心率、血壓、血氧飽和度、有氧運動、器官休眠（深睡、淺睡）等指標，日監測近2 000個生理指標并提供人體14種器官模型健康狀態分析。最終結果將中醫子午流注原理計算的器官模型和人工智能算法進行加權融合，并結合大數據系統平臺實時進行心腦監測和預警（圖3-19）。
圖3-19 案例亮點
3.應用成效
該設備利用人工智能大數據核心科技，把中醫理論、醫療大數據和人工智能相結合，首創器官健康狀態模型和疾病先兆病理模型，實現了器官健康狀態的可視化，以及心梗、腦卒中和腫瘤等疾病風險的提前預警。清河縣中醫院將心梗、腦卒中預警AI智能系統引入醫院治未病中心，將中醫“治未病”理念與現代技術相結合，充分利用二者之長，為佩戴者提供健康監測，疾病預警以及緊急救治等健康服務。目前清河縣中醫院治未病中心預警系統已收入近200名佩戴者，并為其提供健康體檢，中醫特色治療，健康咨詢等服務。
4.專家點評
中醫院心腦科主任王煥超、基層科主任楊德春表示：“一直以來，心腦血管疾病方面的預警都認為是不可行的，醫學界和科技界一直在不斷地探索和嘗試。心腦監測預警系統的應用使這一瓶頸得到突破，通過大量的數據計算，醫生、家人及佩戴者實時掌握佩戴者的健康信息，從而為管理、預防和干預提供了有效的支撐和時間?！?
中醫院史立信院長指出：“心腦監測預警平臺把慢性病管理和中醫‘治未病’理念有機結合起來，對于亞健康、慢性病高危人群、老年人群等群體性進行有效管理和控制，利用‘互聯網+醫療’技術促進醫學人工智能發展，推進全民健康信息化建設與發展，助力健康中國建設，提高人民群眾的獲得感、幸福感和安全感?！?