吳恩達(dá)團(tuán)隊(duì)最新成果：用深度學(xué)習(xí)預(yù)測死亡概率，改善臨終關(guān)懷

EastWoodYang 發(fā)布于2019-04-25 18:22 / 2782人閱讀

摘要：近期，吳恩達(dá)團(tuán)隊(duì)用深度學(xué)習(xí)建立了一個(gè)項(xiàng)目，利用病人的電子病例，來檢測未來個(gè)月有高死亡風(fēng)險(xiǎn)的病人。在死亡率預(yù)測的報(bào)告中，吳恩達(dá)團(tuán)隊(duì)也運(yùn)用了成熟的消融技術(shù)，重點(diǎn)標(biāo)注了病人數(shù)據(jù)中對高死亡率最具預(yù)測性的因素。

用過去1年的醫(yī)療記錄就能預(yù)測一個(gè)人未來1年中的死亡概率？這聽起來像是《黑鏡》中才有的可怕黑科技，但是這對于療養(yǎng)院和臨終關(guān)懷工作者，意義重大。

在美國，超過60%的死亡發(fā)生在重癥監(jiān)護(hù)病房，多數(shù)人在彌留之際仍接受侵入性的治療。進(jìn)入重癥監(jiān)護(hù)病房的病人通常會提前記錄自己的臨終心愿，“再和愛人吃一頓晚餐”，“參加子女的婚禮”。而提前知道臨終日才能讓他們在仍然有行動能力的時(shí)候達(dá)成心愿，更有尊嚴(yán)的過完最后的日子。

近期，吳恩達(dá)團(tuán)隊(duì)用深度學(xué)習(xí)建立了一個(gè)項(xiàng)目，利用病人的電子病例，來檢測未來3-12個(gè)月有高死亡風(fēng)險(xiǎn)的病人。這些病人將被自動轉(zhuǎn)給臨終關(guān)懷組。這能夠讓臨終關(guān)懷組更早知情，并確保病人獲得自己最需要的臨終護(hù)理，也可以在仍有意義的情況下為病人提供需要的服務(wù)。

這篇論文也獲得了IEEE 生物信息學(xué)和生物醫(yī)學(xué)組較佳學(xué)生論文獎(jiǎng)。

該模型使用了一個(gè)18層的深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，輸入為病人的EHR數(shù)據(jù)（electronic health record，電子病歷），輸出的是未來3-12個(gè)月的死亡概率預(yù)測。

模型使用的訓(xùn)練數(shù)據(jù)來自斯坦福醫(yī)院的電子病歷數(shù)據(jù)庫，其中包括200萬病人的數(shù)據(jù)。訓(xùn)練中使用了過去12個(gè)月的電子病歷數(shù)據(jù)，包括診斷、手術(shù)、用藥和就診的詳細(xì)信息。數(shù)據(jù)被轉(zhuǎn)化為一個(gè)有13,654個(gè)維度的特征向量。訓(xùn)練模型的AUROC分?jǐn)?shù)為0.93，交叉驗(yàn)證中的平均正確率（Average Precision）為0.69。

此外，在預(yù)測的同時(shí)，一份解釋該預(yù)測的報(bào)告也會隨之生成。

對機(jī)器學(xué)習(xí)的用戶來說，人們是否根據(jù)模型的預(yù)測來做決定，很大程度上取決于預(yù)測是否可解釋。在死亡率預(yù)測的報(bào)告中，吳恩達(dá)團(tuán)隊(duì)也運(yùn)用了成熟的消融技術(shù)（ablation techniques），重點(diǎn)標(biāo)注了病人EHR數(shù)據(jù)中對高死亡率最具預(yù)測性的因素。該元素也大大增加了人們對這一技術(shù)的信任度。

文摘菌昨天剛剛刷完朋友圈里被安利過一百遍的電影《尋夢環(huán)游記》（COCO）。在電影里，死后的世界像一個(gè)巨大的游樂場，金碧輝煌、歌舞升平。死亡這個(gè)沉重的話題，在迪士尼的大團(tuán)圓世界觀里，顯得異常溫馨。

圖：電影COCO劇照

而現(xiàn)在，在機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)面前，死亡更像是一組數(shù)據(jù)，一個(gè)概率。這似乎略顯冰冷，但理智地從社會和個(gè)人價(jià)值來看，這可能才是更平靜走向死亡的較好方式。我們也更愿意如同迪士尼一樣相信，死亡僅僅是一段路程的終點(diǎn)，如同朋友遠(yuǎn)渡重洋、果實(shí)釀成美酒。這讓人不禁覺得，死亡好像也沒有那么可怕了。

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