大數(shù)據(jù)與人工智能的發(fā)展 為失眠狀態(tài)的監(jiān)測提供了技術(shù)手段

“大數(shù)據(jù)與人工智能的發(fā)展，為‘失眠’狀態(tài)的監(jiān)測提供了技術(shù)手段。但要解決失眠問題，就必須以物聯(lián)網(wǎng)和人工智能等新興技術(shù)為手段，以醫(yī)工深度融合的方式，提出解決方案。”3月25日，香山科學(xué)會議在北京召開，北京大學(xué)信息科學(xué)技術(shù)學(xué)院副教授黃安鵬在會上說道。

此次會議主題為“面向睡眠健康的智能感知與計算”，與會學(xué)者各抒己見、討論熱烈，但都對我國智能睡眠醫(yī)學(xué)研究達(dá)成共識——快速增長的睡眠健康需求與我國落后的睡眠醫(yī)學(xué)現(xiàn)狀之間存在突出矛盾。

西南大學(xué)電子信息工程學(xué)院教授張遠(yuǎn)說，矛盾體現(xiàn)在多方面，如便攜的微擾睡眠監(jiān)測手段匱乏，用于臨床診斷的睡眠障礙生物標(biāo)志物亟待挖掘，擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的睡眠數(shù)據(jù)分析模型與核心算法尚未建立等。

缺乏標(biāo)準(zhǔn)化的睡眠大數(shù)據(jù)

中國睡眠研究會發(fā)布的《中國睡眠診療現(xiàn)狀調(diào)查報告》顯示，我國約有1/3人口存在不同程度的睡眠障礙，而全國三萬多家醫(yī)院中僅有3000多家建立了睡眠監(jiān)測室。

睡眠質(zhì)量評估是預(yù)防和治療睡眠障礙的先決條件。目前臨床上慣用的監(jiān)測手段是多導(dǎo)睡眠監(jiān)測儀(PSG)。東南大學(xué)儀器科學(xué)與工程學(xué)院教授劉澄玉說：“PSG設(shè)備本身導(dǎo)聯(lián)較多、操作復(fù)雜、舒適性差，且價格昂貴，并會在很大程度上影響睡眠，在醫(yī)院外的應(yīng)用場景受到極大限制。”

雖然PSG是評估睡眠質(zhì)量、診斷睡眠障礙疾病的“金標(biāo)準(zhǔn)”，但PSG可能無法全面準(zhǔn)確反映真實的睡眠質(zhì)量。與會專家提出，要探索非接觸式睡眠監(jiān)測技術(shù)、微擾或無擾便攜式睡眠監(jiān)測技術(shù)等，而這就要求在睡眠監(jiān)測的機(jī)理機(jī)制技術(shù)規(guī)范、判斷標(biāo)準(zhǔn)和臨床應(yīng)用實踐指南方面盡快形成共識。

北京大學(xué)人民醫(yī)院的韓芳教授指出，睡眠監(jiān)測獲得的大數(shù)據(jù)包括腦電、心電、眼動、血氧、呼吸氣流等十幾種參數(shù)，這些數(shù)據(jù)在睡眠疾病診斷領(lǐng)域具有重要應(yīng)用。

“但目前尚缺乏優(yōu)質(zhì)的睡眠大數(shù)據(jù)。”首都醫(yī)科大學(xué)心理與精神衛(wèi)生學(xué)院副教授王長明告訴科技日報記者，由于采集睡眠數(shù)據(jù)的設(shè)備及參數(shù)配置不同等因素，睡眠數(shù)據(jù)質(zhì)量參差不齊。

正因為如此，精準(zhǔn)解析多模態(tài)且具有異構(gòu)性的睡眠監(jiān)測大數(shù)據(jù)，進(jìn)而提供高效、魯棒性強(qiáng)、臨床可解釋性強(qiáng)的數(shù)據(jù)分析算法，依然是智能睡眠醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的難題。

“我認(rèn)為應(yīng)建立標(biāo)準(zhǔn)化的國人睡眠數(shù)據(jù)庫，通過多中心、精標(biāo)注的優(yōu)質(zhì)數(shù)據(jù)模型訓(xùn)練，作為醫(yī)生輔助診斷的有效方式。”王長明表示，這有賴于跨學(xué)科、跨領(lǐng)域的合作，需要政府主導(dǎo)、行業(yè)牽頭、企業(yè)參與，是一條漫長的探索之路。

醫(yī)學(xué)人工智能助力解決睡眠難題

韓芳表示，臨床睡眠醫(yī)學(xué)逐漸從各學(xué)科的邊緣領(lǐng)域交叉融合發(fā)展為獨立學(xué)科，“睡眠醫(yī)學(xué)及研究的進(jìn)一步進(jìn)展，有賴于生物醫(yī)學(xué)工程技術(shù)及人工智能技術(shù)的發(fā)展”。

“應(yīng)利用快速發(fā)展的人工智能，從智能睡眠分期方面的研究拓展開來。”復(fù)旦大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院教授陳煒說，“如探索典型睡眠障礙的電生理機(jī)制。近年來被忽視的特征工程在智能睡眠醫(yī)學(xué)領(lǐng)域也應(yīng)該被重新審視。”

“5G商用化的普及必將為主動睡眠健康新模式的開展提供機(jī)遇。”韓芳說。

無論是發(fā)展醫(yī)學(xué)人工智能，研發(fā)更便攜的可穿戴設(shè)備，還是挖掘用于臨床診斷的睡眠障礙生物標(biāo)志物，或是建立自主知識產(chǎn)權(quán)的睡眠數(shù)據(jù)分析模型，最終都是為了用科學(xué)手段保證睡眠健康，與會者倡導(dǎo)探索非藥物的身心干預(yù)原理與方法。

張遠(yuǎn)認(rèn)為，對睡眠的身心干預(yù)分為被動干預(yù)和主動干預(yù)方法。前者包括音樂療法、藍(lán)光療法、電磁療法等;后者包括冥想、運動、改善睡眠習(xí)慣等。實習(xí)記者代小佩