機(jī)器學(xué)習(xí)可以幫助心理健康診斷

人們通過所說的話以及說話的方式來表達(dá)他們自己，包括語音語調(diào)，用詞以及語句長度等等，這些是理解人們心理真正想法的重要參考信息。當(dāng)心理醫(yī)生或心理學(xué)家在觀察一個(gè)人的時(shí)候，他們會(huì)根據(jù)以上幾個(gè)方面來判斷這個(gè)人是否有幸福感，根據(jù)以往的歷史經(jīng)驗(yàn)來指導(dǎo)他們的判斷。研究人員目前正在借助機(jī)器學(xué)習(xí)的幫助，來將這些方法用于精神疾病的診斷當(dāng)中。

機(jī)器學(xué)習(xí)這一話題早已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了它的起源——計(jì)算機(jī)科學(xué)，滲透到了眾多的公共和私營行業(yè)以及各種不同的學(xué)術(shù)學(xué)科。盡管機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)和人工智能（AI）這兩個(gè)術(shù)語經(jīng)?？梢曰Q使用，但其實(shí)前者通常被認(rèn)為是更廣泛的人工智能（AI）領(lǐng)域的一個(gè)子集。

醫(yī)療保健業(yè)就是嘗試將運(yùn)用機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)的領(lǐng)域之一。目前，醫(yī)療行業(yè)中應(yīng)用最廣泛的人工智能技術(shù)就是機(jī)器學(xué)習(xí)，它在改善患者身體健康以及心理健康等方面都有所涉足。

醫(yī)療保健行業(yè)內(nèi)機(jī)器學(xué)習(xí)應(yīng)用的目標(biāo)一般是增強(qiáng)臨床理解與改善患者護(hù)理。具體來說，越來越多的研究都將重點(diǎn)放在使用機(jī)器學(xué)習(xí)來改善患者的篩查、診斷、臨床決策和特定治療結(jié)果上。

相較于機(jī)器學(xué)習(xí)在身體健康領(lǐng)域的應(yīng)用來說，它在心理健康領(lǐng)域的應(yīng)用仍比較落后。不過我們很開心能看到，近年來有關(guān)機(jī)器學(xué)習(xí)改善人們心理健康方面的研究數(shù)量增長十分迅速。

心理健康是一個(gè)龐大的產(chǎn)業(yè)，這一領(lǐng)域的機(jī)器學(xué)習(xí)研究已經(jīng)被應(yīng)用到了大量的課題，包括藥物治療、臨床診斷、心理治療結(jié)果，它甚至可以預(yù)測(cè)嚴(yán)重精神疾病的發(fā)生。更具體地說，上述幾個(gè)方面機(jī)器學(xué)習(xí)在心理健康領(lǐng)域的應(yīng)用往往聚焦于某一特定的診斷群體，有時(shí)甚至?xí)?xì)化到該心理疾病的某一特定治療方式。

目前機(jī)器學(xué)習(xí)研究中最普遍的診斷群體也是心理健康疾病中最普遍的病癥——抑郁癥。據(jù)估計(jì)，僅在美國，2017年就有超過1700萬成年人至少有過一次嚴(yán)重的抑郁癥發(fā)作經(jīng)歷，這個(gè)數(shù)字占總?cè)丝诘谋壤哌_(dá)7%。

2015年，一組研究人員共同開發(fā)出了一種人工智能模型，它可以通過分析年輕人的說話方式準(zhǔn)確預(yù)測(cè)出這些人有沒有患上某種精神病，或者精神分裂癥。這種智能模式主要是側(cè)重于口語化表達(dá)的研究，比如短句，疑問詞，或者對(duì)“這個(gè)”“那個(gè)”等詞語的使用，以及對(duì)一詞多義的理解。

機(jī)器學(xué)習(xí)在抑郁癥診療中最突出、普遍的應(yīng)用之一，就是其在藥物治療結(jié)果上的使用。事實(shí)上，檢索在抑郁癥診療中應(yīng)用機(jī)器學(xué)習(xí)的期刊你就會(huì)發(fā)現(xiàn)，大部分的論文都將重點(diǎn)放在了精神藥物治療上。

其中一項(xiàng)著名的研究結(jié)合了之前9項(xiàng)抑郁癥研究的臨床數(shù)據(jù)，利用機(jī)器學(xué)習(xí)對(duì)相關(guān)癥狀進(jìn)行聚類，隨后建立了一個(gè)機(jī)器學(xué)習(xí)模型來評(píng)估幾種主要抗抑郁藥物的療效。結(jié)果發(fā)現(xiàn)了三組癥狀，并發(fā)現(xiàn)研究涉及的幾種抗抑郁藥的療效存在統(tǒng)計(jì)學(xué)上的顯著差異。這表明醫(yī)生在給抑郁癥患者開藥時(shí)，應(yīng)該根據(jù)患者所表現(xiàn)的具體癥狀對(duì)癥下藥。

認(rèn)知、心理運(yùn)動(dòng)和情感測(cè)試等具體的心理評(píng)估工具也用來對(duì)結(jié)果進(jìn)行分類。這些聚類被用來預(yù)測(cè)心理藥物治療后的反應(yīng)，結(jié)果顯示，某些生物標(biāo)記與有效抗抑郁藥物處方有關(guān)。機(jī)器學(xué)習(xí)還應(yīng)用于完成初始藥物治療方案后如何緩解抗抑郁癥癥狀這一課題的研究中，這是抑郁癥治療（用藥）中一個(gè)突出、反復(fù)出現(xiàn)的問題。

研究人員基于臨床評(píng)估數(shù)據(jù)來訓(xùn)練機(jī)器學(xué)習(xí)模型，對(duì)三種不同抗抑郁藥物的作用（12周后）進(jìn)行分類。結(jié)果表明，所分析的164個(gè)臨床特征能夠以60%的準(zhǔn)確率預(yù)測(cè)三種藥物治療方案中的兩種方案對(duì)抑郁癥的緩解情況。

雖然在文獻(xiàn)中不常見，但機(jī)器學(xué)習(xí)也應(yīng)用于抑郁癥除藥物治療外其他形式的治療結(jié)果。還有兩類抑郁癥治療數(shù)據(jù)也較為突出，即心理治療結(jié)果和影像學(xué)數(shù)據(jù)（如磁共振成像掃描）。

關(guān)于使用機(jī)器學(xué)習(xí)預(yù)測(cè)單相和雙相抑郁癥治療結(jié)果的首個(gè)薈萃分析評(píng)估了包括心理治療在內(nèi)所有形式的抑郁癥治療數(shù)據(jù)。在對(duì)639項(xiàng)潛在研究進(jìn)行初步抽象分析后，研究人員針對(duì)其中的75項(xiàng)研究進(jìn)行了全文通覽，發(fā)現(xiàn)其中的26項(xiàng)研究是在利用機(jī)器學(xué)習(xí)算法來預(yù)測(cè)抑郁癥治療結(jié)果，符合本研究納入標(biāo)準(zhǔn)。

這些研究結(jié)果普遍支持機(jī)器學(xué)習(xí)在預(yù)測(cè)治療結(jié)果方面的有效性，綜合成功率為82%（P 《 .05），并表示使用多種數(shù)據(jù)類型的算法最為有效。當(dāng)專門對(duì)MRI數(shù)據(jù)進(jìn)行決策樹訓(xùn)練，對(duì)初始抗抑郁治療8周后的緩解率進(jìn)行分類時(shí)，發(fā)現(xiàn)MRI可以成功識(shí)別出一部分可能對(duì)初始抗抑郁治療無反應(yīng)的患者。

為了準(zhǔn)確地識(shí)別出混合有精神病和抑郁癥狀的患者，伯明翰大學(xué)的研究人員最近開發(fā)了一種使用機(jī)器學(xué)習(xí)的方法。這項(xiàng)研究的結(jié)果發(fā)表在《精神分裂癥公報(bào)》上。

患有抑郁癥或精神病的患者很少會(huì)經(jīng)歷純粹的一種或另一種疾病的癥狀。從歷史上看，這意味著心理健康臨床醫(yī)生可以診斷出“原發(fā)性”疾病，但具有繼發(fā)性癥狀。對(duì)臨床醫(yī)生而言，做出準(zhǔn)確的診斷是一項(xiàng)巨大的挑戰(zhàn)，診斷通常無法準(zhǔn)確反映出個(gè)人經(jīng)驗(yàn)或神經(jīng)生物學(xué)的復(fù)雜性。

例如，診斷為精神病的臨床醫(yī)生會(huì)經(jīng)常將抑郁癥視為繼發(fā)性疾病，這會(huì)影響到更側(cè)重于精神病癥狀（例如幻覺或妄想）的治療決策。

伯明翰大學(xué)心理健康研究所和人腦健康中心的一個(gè)團(tuán)隊(duì)與PRONIA財(cái)團(tuán)的研究人員合作，希望探索使用機(jī)器學(xué)習(xí)來創(chuàng)建高度精確的“純”疾病模型的可能性，并使用這些研究了一組混合癥狀患者的診斷準(zhǔn)確性。他們的結(jié)果發(fā)表在精神分裂癥公報(bào)上。

主要作者巴黎亞歷山德羅斯·拉路西斯（Paris Alexandros Lalousis）解釋說：“大多數(shù)患者都有合并癥，因此精神病患者也有抑郁癥狀，反之亦然?！?/p>

Lalousis補(bǔ)充說：“這對(duì)臨床醫(yī)生而言是一個(gè)很大的挑戰(zhàn)，那就是診斷并提供專為沒有合并癥的患者而設(shè)計(jì)的治療方法。并不是患者被誤診了，但是我們目前的診斷類別無法準(zhǔn)確反映出臨床和神經(jīng)生物學(xué)現(xiàn)實(shí)”。

研究人員檢查了問卷調(diào)查的回答，詳細(xì)的臨床訪談以及來自參與PRONIA研究的300名患者隊(duì)列的結(jié)構(gòu)磁共振成像數(shù)據(jù)，PRONIA研究是由歐盟資助的在七個(gè)歐洲研究中心進(jìn)行的隊(duì)列研究。

在這一隊(duì)列中，研究人員確定了可分為精神病而無任何抑郁癥狀或患有精神病而無任何精神病癥狀的患者的小亞組。

研究小組使用這些數(shù)據(jù)確定了“純粹”抑郁癥和“純粹”精神病的機(jī)器學(xué)習(xí)模型。然后，他們能夠使用機(jī)器學(xué)習(xí)方法將這些模型應(yīng)用于具有兩種疾病癥狀的患者。目的是為每位患者建立高度準(zhǔn)確的疾病狀況，并針對(duì)他們的診斷進(jìn)行測(cè)試，以查看其準(zhǔn)確性。

研究小組發(fā)現(xiàn)，雖然更容易準(zhǔn)確診斷出以抑郁為主要疾病的患者，但患有抑郁癥的精神病患者的癥狀最常出現(xiàn)在抑郁方面。這可能表明抑郁癥比以前認(rèn)為的在疾病中起更大的作用。

Lalousis說：“迫切需要更好的治療精神病和抑郁癥的方法，這些疾病構(gòu)成了全球范圍內(nèi)主要的精神健康挑戰(zhàn)。我們的研究強(qiáng)調(diào)，臨床醫(yī)生需要更好地了解這些疾病的復(fù)雜神經(jīng)生物學(xué)以及‘co的作用-病態(tài)的癥狀;尤其要仔細(xì)考慮抑郁癥在疾病中的作用”。

Lalousis指出：“在這項(xiàng)研究中，我們已經(jīng)展示了如何使用綜合了臨床，神經(jīng)認(rèn)知和神經(jīng)生物學(xué)因素的復(fù)雜機(jī)器學(xué)習(xí)算法，可以幫助我們理解精神疾病的復(fù)雜性?！?/p>

Lalousis進(jìn)一步表示：“將來，我們認(rèn)為機(jī)器學(xué)習(xí)可能會(huì)成為準(zhǔn)確診斷的關(guān)鍵工具。我們有真正的機(jī)會(huì)開發(fā)數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的診斷方法-這是精神健康與身體健康保持同步的領(lǐng)域因此，保持這種勢(shì)頭非常重要。”

（健康界，讀芯術(shù)，1號(hào)機(jī)器人網(wǎng)，互聯(lián)網(wǎng)分析沙龍網(wǎng)綜合整理）

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