人工智能能否在中风后的大脑损伤定位中发挥作用?

人工智能(AI)可能成为神经科医生未来的一种工具，帮助他们定位大脑中发生中风的部位。在一项新的研究中，人工智能处理了健康史和神经系统检查的文本，以定位大脑中的病变。这项研究专门研究了一种名为生成预训练转换器4 (GPT-4)的大型语言模型，发表在2024年3月27日的《神经病学?临床实践》网络版上，该杂志是美国神经病学学会的官方期刊。

　　

人工智能(AI)可能成为神经科医生未来的一种工具，帮助定位大脑中发生中风的部位。在一项新的研究中，人工智能处理了健康史和神经系统检查的文本，以定位大脑中的病变。这项研究专门研究了一种名为生成预训练转换器4 (GPT-4)的大型语言模型，发表在2024年3月27日的《神经病学》网络版上，该杂志是美国神经病学学会的官方期刊。

中风会导致长期残疾甚至死亡。了解中风发生在大脑的哪个部位，有助于预测中风的长期影响，比如说话和语言问题，或者一个人移动部分身体的能力。它还可以帮助确定最佳治疗方法和一个人的整体预后。

中风对脑组织造成的损害被称为损伤。神经系统检查可以帮助定位病变，当与一个人的健康史的回顾。该考试包括症状评估和思维记忆测试。中风患者通常通过脑部扫描来定位病变部位。

“并不是每个中风患者都有脑部扫描或神经科医生，所以我们想确定GPT-4是否可以根据一个人的健康史和神经系统检查准确地定位中风后的脑部病变，”研究作者Jung-Hyun Lee医学博士说，他是纽约州立大学(纽约州立大学)布鲁克林区下州健康科学大学的医学博士，也是美国神经病学学会的成员。

该研究使用了46例已发表的中风患者病例。研究人员从参与者的健康史和神经系统检查中收集了文本。原始文本被输入GPT-4。研究人员要求它回答三个问题:参与者是否有一个或多个病变;脑损伤位于哪一侧;以及在大脑的哪个区域发现了病变。他们向每个参与者重复了三次这些问题。然后将GPT-4的结果与每个参与者的脑部扫描结果进行比较。

研究人员发现，GPT-4处理了健康史和神经系统检查的文本，以定位许多参与者大脑中的病变，确定病变位于大脑的哪一侧，以及特定的大脑区域，小脑和脊髓的病变除外。

对于大多数人来说，GPT-4能够以74%的敏感性和87%的特异性识别出大脑病变的哪一侧。灵敏度是指被正确识别为阳性的实际阳性的百分比。特异性是正确识别阴性的百分比。它还以85%的灵敏度和94%的特异性识别大脑区域。

当观察这三种测试对每个参与者产生相同结果的频率时，76%的参与者在脑损伤数量方面的GPT-4是一致的。83%的参与者对大脑一侧的认知是一致的，87%的参与者对大脑区域的认知是一致的。

然而，当把它对所有三个问题的回答结合在一起时，GPT-4为41%的参与者提供了准确的答案。

“虽然还没有准备好在临床使用，但像生成式预训练变压器这样的大型语言模型不仅有帮助中风后定位病变的潜力，而且还可以减少医疗保健的差距，因为它们可以跨不同的语言工作。”“使用的潜力是令人鼓舞的，特别是由于许多国家服务不足的地区急需改善卫生保健，这些地区获得神经系统护理的机会有限。”

该研究的一个局限性是GPT-4的准确性取决于它所提供的信息的质量。虽然研究人员对每个参与者都有详细的健康史和神经系统检查信息，但这些信息并不总是适用于每个中风患者。