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Computers in Biology and Medicine:人工智能在罕见病诊断中的挑战,以VI型胶原蛋白肌营养不良症为例

来源 2025-08-06 12:25:11 医疗资讯

近年来,人工智能技术在医学影像分析中的应用显著改变了诊断流程,提升了效率和标准化水平。然而,人工智能模型的训练通常需要大量数据,尤其是在使用深度学习等复杂技术时。这一需求使得某些医学领域,如罕见病诊断,难以充分受益于人工智能的优势,因为罕见病的低发病率导致可用数据稀缺。     本文以VI型胶原蛋白相关的先天性肌营养不良症(COL6-CMD)为例,探讨了在数据有限的情况下,如何通过合理的策略成功应用人工智能技术进行诊断。COL6-CMD是一种罕见的神经肌肉疾病,其临床表现多样,从轻型的Bethlem肌病到严重的Ullrich先天性肌营养不良症不等,诊断过程复杂且耗时。传统的诊断依赖于多学科团队的临床检查、基因检测和组织学图像分析,而人工智能的引入有望提供更高效和客观的诊断方法。   研究团队采用了两种主要的人工智能策略:经典机器学习和现代深度学习。机器学习部分基于特征提取和分类器的组合,特征提取包括手工设计的特征和预定义的纹理特征(如局部二值模式和梯度直方图),分类器则选用了支持向量机、随机森林和加权k最近邻算法。手工特征虽然具有可解释性,但分类效果较差,

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