人工智能筛查胎儿酒精谱系障碍的新方法

南加州大学(USC)、皇后大学(安大略)和杜克大学的科学家们开发了一种新的工具，可以快速、经济地筛查儿童胎儿酒精谱系障碍(FASD)，使世界各地偏远地区的更多儿童可以使用。

该工具使用相机和计算机视觉以记录儿童的模式眼球运动当他们观看多个一分钟的视频，或看向/远离一个目标时，然后识别出与观看相同视频或目标的其他孩子记录的眼球运动形成对比的模式。研究人员将超出正常范围的眼球运动标记为可能有FASD风险的儿童，需要医疗保健从业者进行更正式的诊断。

这项技术在陈张、Angelina Paolozza、po - e - Tseng、James N. Reynolds、Douglas P. Munoz和Laurent Itti的一项研究“通过眼动、心理测量和神经成像数据检测患有胎儿酒精谱系障碍的儿童/青少年”中得到了描述神经学前沿．

根据论文的通讯作者，南加州大学计算机科学、心理学和神经科学教授Laurent Itti的说法，FASD仍然很难诊断——专业的诊断可能需要很长时间，目前的工作可能需要一整天。

“没有一个简单的血液测试来诊断FASD。这是一种谱系障碍，有广泛的疾病范围。这在医学上是非常具有挑战性的，它与其他疾病并存。目前的黄金标准是主观的，因为它涉及一系列的测试和临床评估。而且成本很高。”

Itti说，他和他的同事进行这项研究是因为他们觉得a检测工具也许能帮助到更多有危险的孩子。据估计，数百万儿童将被诊断患有胎儿酒精谱系障碍(FASD)。这种情况如果没有在儿童生命早期得到诊断，可能会导致继发性认知和行为障碍。

“新的筛查程序只需要一个摄像头和一个电脑屏幕，可以应用于非常年幼的儿童。这只需要10到20分钟，在大多数情况下，成本应该是可以承受的，”南加州大学神经科学研究生项目的博士候选人、该论文的第一作者陈张说。“这背后的机器学习管道在几分钟内就能给出客观一致的估计。”

虽然这个计算机视觉工具并不打算取代专业人员的全面诊断，但它旨在提供重要的反馈，以便父母能够确保他们的诊断孩子们由专业人士观察，并接受早期认知学习和潜在的行为干预。

对于Itti来说，这并不是第一次尝试使用计算机视觉来监测眼球运动，以筛查神经和认知疾病。Itti长期致力于建立视觉注意力模型。在过去的十年里，他还将同样的技术应用于注意力缺陷障碍和帕金森病的筛查。

“有时人们可能会告诉你，你在日常生活中只使用了大脑的10%。但当你睁开眼睛，处理眼前的视觉世界时，你的大脑已经有超过70%的区域处于活动状态。你的眼球运动系统非常复杂，如果你的大脑中发生了什么，你的眼睛就会发出某种信号。”

这种筛选工具的影响可能是巨大的。研究报告的合著者、FASD专家詹姆斯·n·雷诺兹(James N. Reynolds)是儿童大脑健康网络的临时首席科学官，他说:“FASD的经济影响分布在多个系统中，包括医疗保健、教育、刑事司法，以及FASD患者及其护理人员的生产力损失成本。据估计，在加拿大和美国，FASD的平均年成本为每人22,000- 24,000美元，因此对社会造成的损失总计达数十亿美元。FASD是一个重大的公共卫生问题，会造成巨大的经济和社会成本，这是不可回避的事实。”

南加州大学的Itti有很多关于如何通过移动设备、应用程序或药房作为等待处方时使用的免费筛查工具来实现这种筛查工具的想法。他说:“这可能是你大脑的血压监测系统。”