《神經(jīng)病學(xué)前沿》(Frontiers in Neurology)中詳細(xì)介紹了一種新的基于機(jī)器學(xué)習(xí)的系統(tǒng),該系統(tǒng) 可以快速且經(jīng)濟(jì)高效地篩查兒童的胎兒酒精譜系障礙(FASD)。該系統(tǒng)是由南加州大學(xué),安大略省女王大學(xué)和杜克大學(xué)的研究人員開發(fā)的,全球偏遠(yuǎn)地區(qū)的兒童都可以使用該系統(tǒng)。
FASD是一組與懷孕期間飲酒有關(guān)的條件。患有FASD的兒童會(huì)出現(xiàn)異常的外觀,身高矮,體重低,協(xié)調(diào)能力差,行為問題和感官受損。
“胎兒酒精頻譜失調(diào)(FASD)是發(fā)育障礙和神經(jīng)行為缺陷的最常見原因之一,”第一作者,美國(guó)南加州大學(xué)神經(jīng)科學(xué)研究生課程的博士候選人Chen Zhang和同事寫道。“盡管FASD的患病率很高,但由于臨床能力有限,目前的診斷過程具有挑戰(zhàn)性,并且既費(fèi)時(shí)又費(fèi)錢,而且神經(jīng)認(rèn)知和神經(jīng)行為障礙的特征報(bào)告不足。”
研究人員指出,目前尚無(wú)血液測(cè)試可診斷FASD。傳統(tǒng)的診斷方法是主觀的,需要進(jìn)行各種測(cè)試和臨床評(píng)估,因此成本很高。兒童大腦健康網(wǎng)絡(luò)的共同研究者詹姆斯·雷諾茲(James N. Reynolds)博士指出,F(xiàn)ASD是一個(gè)“重大的公共衛(wèi)生問題”,在美國(guó)和加拿大,每年的費(fèi)用可能在22,000美元至24,000美元之間。
研究人員試圖開發(fā)一種機(jī)器學(xué)習(xí)方法,該方法可以篩選出46名表現(xiàn)出FASD的兒童。他們確定了一種篩查工具可能能夠覆蓋更多處于患病風(fēng)險(xiǎn)的兒童。
該工具使用攝像頭和計(jì)算機(jī)視覺來記錄FASD兒童的眼睛運(yùn)動(dòng),同時(shí)觀看多個(gè)一分鐘的視頻,并觀察他們朝向或遠(yuǎn)離特定對(duì)象的情況。研究人員將這些眼動(dòng)與對(duì)照組的眼動(dòng)進(jìn)行了比較。眼動(dòng)“超出常態(tài)”的兒童被確定為有可能患FASD。此外,研究人員還利用了tests體的心理測(cè)驗(yàn)和神經(jīng)影像技術(shù),which體橋接了大腦的左右兩側(cè)。
張?jiān)跍?zhǔn)備好的聲明中說:“新的檢查程序僅涉及照相機(jī)和計(jì)算機(jī)屏幕,并且可以應(yīng)用于很小的孩子。” “只需要10到20分鐘,在大多數(shù)情況下,費(fèi)用應(yīng)該是可以承受的。背后的機(jī)器學(xué)習(xí)流程可以在幾分鐘內(nèi)給出客觀一致的估計(jì)。”
總體而言,研究人員發(fā)現(xiàn)他們的方法由三個(gè)眼動(dòng)任務(wù)組成,心理測(cè)驗(yàn)花了一個(gè)半小時(shí)才能完成,平均靈敏度為82%,平均特異性為88%,準(zhǔn)確率為85%。
聲明說,這種機(jī)器學(xué)習(xí)方法可以提供重要的反饋,因此父母可以從專業(yè)人士那里獲得幫助,而受FASD影響的孩子可以接受早期的認(rèn)知和行為干預(yù)。
研究人員指出:“這種篩查程序可廣泛用于跨地區(qū)和跨地區(qū)常規(guī)看望幼兒的診所,學(xué)校或衛(wèi)生部門,從而促進(jìn)跨學(xué)科交流。”
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