AI篩查瘧疾的速度比人類專家快

根據(jù)發(fā)表在《數(shù)字影像雜志》上的一項(xiàng)新研究，人工智能可以幫助改善在資源匱乏地區(qū)的瘧疾篩查。研究人員開發(fā)的模型與人類專家一樣精確，并且速度快了“幾個(gè)數(shù)量級(jí)”。

土耳其中東技術(shù)大學(xué)的作者Samson Chibuta和Aybar C. Acar寫道：“由于成本效益，簡(jiǎn)單性和多功能性，顯微鏡特別適合于資源匱乏和疾病負(fù)擔(dān)大的地區(qū)。”“但是，手動(dòng)顯微鏡檢查瘧疾寄生蟲的檢測(cè)，寄生蟲生命階段的分化和寄生蟲計(jì)數(shù)非常費(fèi)力且主觀，需要熟練的衛(wèi)生人員。”

在缺乏訓(xùn)練有素的醫(yī)療服務(wù)提供者的地區(qū)，顯微檢查變得更具挑戰(zhàn)性。這組作者補(bǔ)充說，這導(dǎo)致診斷“僅根據(jù)臨床癥狀和體征作出”，這種趨勢(shì)可能導(dǎo)致更多的錯(cuò)誤，成本增加，耐藥性增加甚至更多的患者死亡。

Chibuta和Acar開發(fā)了一種基于深度學(xué)習(xí)的替代解決方案，用于在資源貧乏地區(qū)進(jìn)行瘧疾篩查，該解決方案具有降低成本的潛力，同時(shí)仍可提供高質(zhì)量的護(hù)理。該團(tuán)隊(duì)修改了一種現(xiàn)有的檢測(cè)算法，稱為“一次只能活一次”(YOLO)，并選擇了特定算法以提高速度，并通過優(yōu)化可以使其更快。然后使用一個(gè)數(shù)字顯微鏡相機(jī)拍攝的圖像數(shù)據(jù)集(數(shù)據(jù)集A)和使用傳統(tǒng)顯微鏡中安裝的手機(jī)拍攝的圖像第二數(shù)據(jù)集(數(shù)據(jù)集B)訓(xùn)練和評(píng)估模型。兩個(gè)數(shù)據(jù)集均包含專家注釋。

總體而言，作者對(duì)數(shù)據(jù)集A的準(zhǔn)確性達(dá)到了99.07%，對(duì)于數(shù)據(jù)集B的準(zhǔn)確性達(dá)到了97.46%。它也非常快，可以在幾毫秒內(nèi)得出結(jié)果。

Chibuta和Acar寫道：“兩個(gè)測(cè)試數(shù)據(jù)集的平均平均精度與人類專家相當(dāng)，但是速度快了幾個(gè)數(shù)量級(jí)，因?yàn)槲覀兛梢允褂煤?jiǎn)單的移動(dòng)設(shè)備在幾毫秒內(nèi)處理單個(gè)圖像。”“我們演示了如何將通用的對(duì)象檢測(cè)算法重新用于檢測(cè)非常小的對(duì)象，這需要熟練的專家進(jìn)行準(zhǔn)確識(shí)別。我們的系統(tǒng)能夠以高精度和高靈敏度檢測(cè)并定位濃血涂片中的瘧原蟲。”