?

TIMEDOO肽度（微信號：Time-doo）獲悉，無論是對健康的人還是糖尿患者，追蹤血糖值的變化都非常重要，目前的檢測方式只能每天定時、數(shù)次在手指扎針取血檢驗，由于屬于有創(chuàng)檢測，因此導(dǎo)致很難讓患者遵循醫(yī)囑。英國華威大學(xué)(University of Warwick)的研究團(tuán)隊開發(fā)出結(jié)合人工智能(AI)與心電圖(ECG)的無創(chuàng)血糖檢測系統(tǒng)。

根據(jù)eHealthNews.eu報道，目前英國國家醫(yī)療服務(wù)管理局(NHS)采用連續(xù)式血糖監(jiān)測儀(CGM)檢測低血糖，以有創(chuàng)傳感器在手指扎針的方式測量血糖值，在發(fā)現(xiàn)低血糖時會將警示與數(shù)據(jù)傳送至顯示設(shè)備。不過CGM通常每天需要校正2次，以確保設(shè)備提供準(zhǔn)確的血糖值檢測。
手指扎針從來就不是令人愉快的經(jīng)驗，尤其是夜間對小兒科的患者進(jìn)行血糖檢測，更易于造成不舒適感的情況。華威大學(xué)研究團(tuán)隊開發(fā)的新技術(shù)運用現(xiàn)成的穿戴式傳感器，以無創(chuàng)的方式取得接受檢驗者原始ECG信號，經(jīng)過最新的AI深度學(xué)習(xí)(Deep Learning)算法分析，可自動檢測是否有低血糖的狀況。

華威大學(xué)研究團(tuán)隊的AI模型著重于個別患者在低血糖時ECG波型的獨特變化，因此能以個人化的方式調(diào)整低血糖檢測算法，而臨床醫(yī)師也可根據(jù)相關(guān)資訊提供患者個人化的治療。研究團(tuán)隊表示接下來需要結(jié)合更多合作伙伴，擴(kuò)大進(jìn)行臨床研究來驗證其AI模型與算法，確認(rèn)能否適用于更廣大的研究對象群體。
華威大學(xué)的研究團(tuán)隊進(jìn)行了兩項以健康的志愿者為對象的先導(dǎo)研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)透過ECG檢測低血糖的平均靈敏度與明確性約可達(dá)82%，不僅可靠度表現(xiàn)跟現(xiàn)有的CGM相當(dāng)，且運用ECG信號的無創(chuàng)檢測方式，可在包括夜晚睡眠時的任何環(huán)境隨時隨地實施，大幅提升便利性與降低對使用者日常生活的侵?jǐn)_。

華威大學(xué)研究團(tuán)隊的深度學(xué)習(xí)算法會輸出各個檢測時間點的血糖值與測量誤差，血糖值正常與偏低的判斷則是以公認(rèn)的重要臨界值4mmol/L為基準(zhǔn)。此外深度學(xué)習(xí)算法也會標(biāo)示出個別的ECG波對于判斷正?；虻脱堑南鄬χ匾?。比對不同研究對象的檢測數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，在低血糖時各有各的不同ECG波型變化。
華威大學(xué)研究團(tuán)隊的AI模型能顯示出每個參與研究的志愿者在低血糖時ECG的個別變化方式，包括正常與低血糖時的平均心跳數(shù)與標(biāo)準(zhǔn)差等數(shù)據(jù)。由于不同研究對象的ECG波型在低血糖時的變化差異顯著，因此研究團(tuán)隊是以個別研究對象自己的數(shù)據(jù)來訓(xùn)練其AI模型，這也將使得基于華威大學(xué)研究團(tuán)隊AI模型的個人化治療會比現(xiàn)有方式更為有效。
研究團(tuán)對比對2個研究對象的ECG分析發(fā)現(xiàn)，第一位在低血糖時QT間距拉長，但第二位則無此現(xiàn)象。這顯示代表心室再極化的T波(T-wave)其位移會影響血糖值分類，受過專門訓(xùn)練的臨床醫(yī)師能從深度學(xué)習(xí)算法的輸出，發(fā)現(xiàn)到患者的ECG有明顯較長的QT間距，意味著心室的再極化(Repolarization)較緩慢，也就是患者處于低血糖狀態(tài)。
至于第2個研究對象ECG的觀察重點是代表左右心房連續(xù)性去極化(Depolarisation)收縮的P波(P-wave)與上升的T波，意味著當(dāng)?shù)诙€研究對象處于低血糖時，除了心房的去極化與心室活化的臨界值之外，包括后續(xù)的臨床介入處置都會受到影響。這兩個研究對象的案例顯示訓(xùn)練AI算法所使用的數(shù)據(jù)至為關(guān)鍵。
以往運用ECG檢測低血糖狀況的相關(guān)研究相繼失敗的原因，應(yīng)是沒有觀察到研究對象間的ECG波型變化方式有明顯差異，若同時以一群研究對象的數(shù)據(jù)訓(xùn)練AI模型，將無法獲得相同的結(jié)果，導(dǎo)致算法的表現(xiàn)受到影響。2020年1月13日華威大學(xué)研究團(tuán)隊的研究論文發(fā)表在Nature Springer的期刊Scientific Reports。

編輯：周新思