騰訊醫療AI實驗室首推視頻分析輔診技術 AI評估帕金森病僅需3分鐘

【環球網科技綜合報道】8月25日，中國康復醫學會帕金森病與運動障礙康復專業委員會第一屆學術會議在廣州召開。會上，騰訊醫療人工智能實驗室推出了一項帕金森病AI輔助診斷新技術——帕金森病運動功能智能評估系統，基於無可穿戴傳感器的運動視頻分析技術，針對帕金森病人的運動視頻自動實現UPDRS(國際普遍採用的帕金森氏病評分量表)評分，通過AI輔助帕金森病的診斷和早期篩查，有效提高診斷準確率和效率。這也是國內首個通過運動視頻分析技術實現帕金森病的AI輔助診斷，該產品在會議展區中亮相，引來不少參會者駐足體驗。會上，復旦大學附屬華山醫院神經內科副主任、國家老年疾病臨牀醫學研究中心(華山)帕金森主要研究者王堅教授為與會者介紹了這項合作技術，並彙報了帕金森病監測和全程管理人工智能化研究的新進展。

傳統帕金森病人工診斷耗時耗力 缺乏簡便客觀量化指標

目前，中國帕金森病患者人數約300萬，55歲以上人羣的患病率約1%，65歲以上的老人患病率達1.7%，隨着社會人口老齡化問題的加重，帕金森病等老年神經退化疾病不僅僅是一個醫學問題，更演變成一個重要的社會問題。帕金森病患者通常會出現行動遲緩、肢體抖動僵硬等症狀，嚴重影響日常行動能力及生活質量。

早期發現帕金森病及客觀量化評估疾病嚴重度對療效評估、延緩病程、減少併發症至關重要。目前，常見的診斷方式是通過UPDRS對帕金森病患者進行評估，醫生通過對患者的指定動作完成情況進行逐項打分，一般在門診或隨訪環境下進行，並需要醫生接受過一定訓練。

傳統診斷方式一定程度上限制了帕金森病的檢出率和對於疾病進展的及時評估。一方面，醫生完成一次UPDRS評估需要30分鐘以上，耗費醫生和患者大量時間成本和溝通成本。另一方面，由於評分主要依賴患者的主觀描述和醫生的肉眼觀察，如動作的距離、幅度、頻率等，缺乏量化指標，有可能出現因主觀性導致的偏差。

AI輔診技術新突破 帕金森病診斷速度提升10倍

針對傳統人工UPDRS評分方式耗時耗力、精準性低的缺點，騰訊醫療AI實驗室研發並推出帕金森病運動功能智能評估系統，這項技術可識別運動視頻中的身體部位的關鍵節點，定量分析動作指標，實現UPDRS評分的“可量化”和“精細化”，提高運動評測精度，實現帕金森病的早期篩查功能，提高診斷效率和診療質量。

在AI技術的輔助下，用户無需穿戴任何傳感器，僅需透過攝像頭拍攝(普通智能手機即可滿足)便可實現帕金森病的運動功能日常評估，醫生可在3分鐘內完成診斷過程，診斷速度提升10倍。

會上，王堅教授介紹，“目前預實驗的數據顯示，帕金森病運動功能智能評估系統的AI評分結果與專家人工評分結果的一致性非常接近，完全達到預期效果，後續更大規模的正式臨牀試驗在積極準備的過程中。”

通過AI技術手段，未來可實現讓患者使用普通的智能手機自助拍攝，在家庭場景下完成帕金森病的運動功能日常評測，為患者和醫生省去大量就診或者隨訪時間。

“看看我們有沒有可能在帕金森病研究領域更有智慧，把‘亦敵亦友(Frenemy)’的AI變成我們的朋友，讓它承擔重複、繁瑣的任務，讓我們有限的腦力和時間，做那些更具挑戰性，更有意義的工作。”王堅教授在會上説道。

此技術是一項運動障礙性疾病的通用視頻分析技術，可以拓展到國際上更加通用的MDS-UPDRS評分體系，除了用於帕金森病的輔助診斷，還可以用於其他運動障礙性疾病，如:腦癱患者在手術前的步態分析;足球運動員受傷後的恢復訓練中的運動功能狀態評測等;以及用於居家養老和機構養老場景，對老人的運動能力，日常行為，多種疾病進行居家評測分析，有效提升老人的安全和養老機構的服務效率。

基於此項技術可量化、可以精細化評估的能力，可針對特定病種(例如帕金森病)選擇一系列規範動作，制定一套全新的運動能力智能評估標準，從而突破運動能力評估主觀性強、量化程度低的限制，為運動障礙性疾病的能力評估提供一套全新體系。

騰訊的帕金森病運動功能智能評估系統主要有三大技術特點：動態特徵捕捉(通過姿態卷積預測全身關節位置)，時序分析技術(通過時序卷積保證全身關節在時間維度上的連貫性)，以及動態分析技術(利用記憶網絡和人體動力學模型輸出可靠的運動指標)。

騰訊醫療AI實驗室負責人範偉博士介紹：“我們公佈使用的運動視頻分析技術相比較於普通的圖像分析技術更具挑戰性。原因在於其核心AI算法不僅要通過卷積神經網絡等相關技術學習圖像特徵，還要在時空維度上學習視頻前後的關聯一致性。簡單來説，即視頻AI技術除了要分析靜態圖片的圖像特徵，還要加上不同圖片之間的更加複雜的時序空間關係分析。值得一提的是，由於手部關節點多，運動分析相對軀幹更細微複雜。一段視頻由千萬張圖片組成的，這對計算機算力也是一個很大的挑戰，因此醫學視頻分析領域對算法的效率有更高的要求。在學術會議中，我們通過普通台式機就能即時演示動作分析，包括頻率、幅度、穩定性等肉眼難以捕捉、洞察和量化的指標”。

目前，騰訊正積極探索和佈局人工智能技術在不同醫療場景的應用，通過研發AI技術，構建良好的技術生態，服務於醫患雙方，提高工作效率，優化就醫體驗，解決醫生最關心的臨牀問題。

騰訊醫療AI實驗室是專為醫療領域打造的人工智能實驗室，採用美國-中國雙中心模式，目前在硅谷、北京、深圳設立了三個分支。實驗室的主要研究方向是基於自然語言理解、醫學知識圖譜、深度學習、醫療影像、貝葉斯網絡、多模態分析等基礎技術構建醫學知識引擎、醫療推理引擎、臨牀輔助診斷引擎、問診對話引擎等智能平台。除帕金森病運動功能智能評估系統外，實驗室其他主要產品還包括臨牀輔助決策支持系統，面向腦卒中、急性冠脈綜合症等高危易誤診疾病提供臨牀輔助決策支持，以及心電圖智能分析軟件，利用AI技術實現心電圖監測結果的自動判讀和預警等。