研究人員使用新的深度學(xué)習(xí)方法來(lái)分析心電圖作為語(yǔ)言

西奈山研究人員開(kāi)發(fā)了一種用于心電圖 (ECG) 分析的創(chuàng)新人工智能 (AI) 模型，可以將 ECG 解釋為語(yǔ)言。這種方法可以提高 ECG 相關(guān)診斷的準(zhǔn)確性和有效性，特別是對(duì)于可用于訓(xùn)練的數(shù)據(jù)有限的心臟疾病。

在 6 月 6 日在線出版的npj Digital Medicine上發(fā)表的一項(xiàng)研究中，該團(tuán)隊(duì)報(bào)告說(shuō)，其新的深度學(xué)習(xí)模型，稱(chēng)為 HeartBEiT，構(gòu)成了可以創(chuàng)建專(zhuān)業(yè)診斷模型的基礎(chǔ)。該團(tuán)隊(duì)指出，在比較測(cè)試中，使用 HeartBEiT 創(chuàng)建的模型優(yōu)于既定的 ECG 分析方法。

“我們的模型始終優(yōu)于卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)[CNN]，卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是用于計(jì)算機(jī)視覺(jué)任務(wù)的常用機(jī)器學(xué)習(xí)算法。此類(lèi) CNN 通常在真實(shí)世界對(duì)象的公開(kāi)可用圖像上進(jìn)行預(yù)訓(xùn)練，”第一作者、醫(yī)學(xué)博士 Akhil Vaid 說(shuō)，他是西奈山伊坎醫(yī)學(xué)院的數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)和數(shù)字醫(yī)學(xué) (D3M)。“因?yàn)镠eartBEiT專(zhuān)用于心電圖，它可以使用十分之一的數(shù)據(jù)執(zhí)行與這些方法一樣好，甚至更好。這使得基于心電圖的診斷更加可行，特別是對(duì)于影響較少患者的罕見(jiàn)病癥，因此具有可用數(shù)據(jù)有限。”

由于其成本低、無(wú)創(chuàng)性和對(duì)心臟病的廣泛適用性，僅在美國(guó)每年就有超過(guò) 1 億次心電圖檢查。盡管如此，ECG 的用途在范圍上是有限的，因?yàn)獒t(yī)生不能用肉眼始終如一地識(shí)別代表疾病的模式，特別是對(duì)于沒(méi)有建立診斷標(biāo)準(zhǔn)或這些模式對(duì)于人類(lèi)解釋來(lái)說(shuō)可能過(guò)于微妙或混亂的情況。然而，人工智能現(xiàn)在正在徹底改變科學(xué)，迄今為止的大部分工作都集中在 CNN 上。

Mount Sinai 正在通過(guò)建立在所謂的生成式 AI 系統(tǒng)(例如 ChatGPT)的濃厚興趣的基礎(chǔ)上，將這個(gè)領(lǐng)域引向一個(gè)大膽的新方向，這些系統(tǒng)建立在 transformer 之上——深度學(xué)習(xí)模型在大量文本數(shù)據(jù)集上進(jìn)行訓(xùn)練以生成類(lèi)似人類(lèi)的對(duì)用戶關(guān)于幾乎任何主題的提示的響應(yīng)。研究人員正在使用相關(guān)的圖像生成模型來(lái)創(chuàng)建心電圖小部分的離散表示，從而能夠?qū)⑿碾妶D作為語(yǔ)言進(jìn)行分析。

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