互聯(lián)網(wǎng)搜索引擎，電子郵件過(guò)濾器，諸如Amazon的Alexa和Apple的Siri等數(shù)字助理以及語(yǔ)言到語(yǔ)言的翻譯背后的驅(qū)動(dòng)力是自然語(yǔ)言處理，它是一種使計(jì)算機(jī)能夠閱讀，解密，理解和理解人類語(yǔ)言的技術(shù)。應(yīng)用?，F(xiàn)在，約翰霍普金斯大學(xué)醫(yī)學(xué)院的研究人員說(shuō)，他們?yōu)檫@項(xiàng)技術(shù)提供了一項(xiàng)新的臨床偵探工作，可以診斷出肝衰竭患者與語(yǔ)言有關(guān)的認(rèn)知障礙的早期和微妙的跡象。

他們還報(bào)告發(fā)現(xiàn)的證據(jù)表明，認(rèn)知功能可能跟隨要恢復(fù)肝移植手術(shù)。

在《npj Digital Medicine》(以前的《Nature Digital Medicine》)雜志上的一篇新論文中，研究人員描述了他們?nèi)绾问褂米匀徽Z(yǔ)言處理或NLP來(lái)評(píng)估患有晚期肝病(ESLD)的患者的電子信息樣本，慢性肝功能衰竭。ESLD與短暫的認(rèn)知異常有關(guān)，例如注意力下降，記憶力減退和精神運(yùn)動(dòng)速度降低，以及個(gè)人發(fā)現(xiàn)并應(yīng)對(duì)周圍世界的能力。當(dāng)衰竭的肝臟無(wú)法從血液中正確清除毒素，并且毒素穿過(guò)腦血屏障時(shí)，就會(huì)發(fā)生這種麻煩的混亂。

大約80%的ESLD患者具有與較差的生活質(zhì)量相關(guān)的神經(jīng)認(rèn)知變化，包括睡眠和工作表現(xiàn)惡化。多達(dá)20%的ESLD成人可以發(fā)展為最嚴(yán)重的認(rèn)知障礙形式，即明顯的肝性腦病，一年后死亡率為43%。

資深研究作者，約翰·霍普金斯兒童中心兒科助理教授兼兒科肝移植醫(yī)學(xué)主任，醫(yī)學(xué)博士，高級(jí)研究作者道格拉斯·莫古爾(Douglas Mogul)博士說(shuō)：“我們目前尚沒(méi)有一種可靠的方法來(lái)識(shí)別需要肝移植的患者的認(rèn)知異常。” “我們的發(fā)現(xiàn)表明，自然語(yǔ)言處理可以提供認(rèn)知問(wèn)題的早期診斷，指導(dǎo)我們處理問(wèn)題，并幫助改善患者的生活質(zhì)量，直到有供體器官可用為止。”

總體而言，研究人員發(fā)現(xiàn)NLP在句子長(zhǎng)度，單詞長(zhǎng)度和其他語(yǔ)言特征上檢測(cè)到了移植前和移植后的明顯差異，但微妙，這表明該技術(shù)可以發(fā)展為有價(jià)值的診斷工具。

根據(jù)器官共享聯(lián)合網(wǎng)絡(luò)，肝臟是僅次于腎臟的第二大器官移植器官。2017年，約有8,100名ESLD患者接受了肝移植，近14,000名患者正在等待捐贈(zèng)器官的名單。

在他們的研究中，研究人員確定了81位ESLD患者，這些患者在2013年4月1日之前在約翰·霍普金斯醫(yī)院接受了肝移植手術(shù)(當(dāng)時(shí)約翰·霍普金斯醫(yī)院的患者首次能夠向其護(hù)理人員發(fā)送電子郵件并讓他們進(jìn)入個(gè)人電子醫(yī)療記錄)，以及2018年1月31日。ESLD組的患者在移植前和移植后均發(fā)送了至少一條患者對(duì)提供者的電子消息。將他們按年齡，性別和種族/種族與對(duì)照組的肝病患者配對(duì)，這些患者患有肝病但未進(jìn)行移植評(píng)估，并且記錄中還包含電子郵件。

兩組消息均使用19種語(yǔ)言特征的NLP評(píng)估進(jìn)行評(píng)估，包括單詞長(zhǎng)度，句子長(zhǎng)度，單詞類型(名詞，代詞，動(dòng)詞，形容詞等)和主語(yǔ)-賓語(yǔ)-賓語(yǔ)比率。

使用終末期肝病模型(MELD)對(duì)每位患者的肝病嚴(yán)重程度進(jìn)行分級(jí)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)室測(cè)試，該數(shù)值在6到40之間。MELD分?jǐn)?shù)??大于或等于30表示最需要移植的患者。

研究合著者和計(jì)算機(jī)語(yǔ)言學(xué)家Masoud Rouhizadeh說(shuō)：“對(duì)于具有最高M(jìn)ELD分?jǐn)?shù)??的患者，我們發(fā)現(xiàn)他們的信息在每個(gè)單詞之前更少，六個(gè)單詞或更多單詞更少，每個(gè)句子中更多單詞。” .Sc。，Ph.D.是約翰霍普金斯大學(xué)臨床與轉(zhuǎn)化研究所的NLP負(fù)責(zé)人之一，也是其臨床NLP中心的聯(lián)合創(chuàng)始人。“這就像他們正在尋找的話，使自己的理解。”

移植手術(shù)后，大多數(shù)患者恢復(fù)了正?；蚪咏５恼Z(yǔ)言模式-句子越簡(jiǎn)潔，單詞越長(zhǎng)，包括更多的六個(gè)字母或更多字母。

研究人員說(shuō)，在其他自然語(yǔ)言處理措施中，無(wú)論是由ESLD組成員編寫(xiě)的移植前和移植后消息，還是將這些消息與對(duì)照組參與者編寫(xiě)的消息進(jìn)行比較，都沒(méi)有顯著差異。

為了舉例說(shuō)明NLP如何幫助顯示和識(shí)別受損的認(rèn)知功能，Rouhizadeh說(shuō)，請(qǐng)看一下研究參與者發(fā)表的以下移植前聲明：

“妻子要求我，當(dāng)您將傳真發(fā)送給我的殘疾保險(xiǎn)公司時(shí)，如果您可以包括以下[要包括的信息列表]。我將全職工作并再次下班后，如果我將獲得任何好處，則必須等待更長(zhǎng)的時(shí)間。” (不包括列表的字?jǐn)?shù)：57)

他說(shuō)，現(xiàn)在，將這個(gè)雜亂無(wú)章的信息與來(lái)自同一名ESLD患者的新信息在他接受新肝臟后進(jìn)行比較：

“我已經(jīng)安排了一個(gè)小假期，將要出城三天。我的妻子想確保一切都會(huì)好起來(lái)。” (字?jǐn)?shù)：25)

Mogul說(shuō)，這個(gè)例子表明，使用NLP分析記錄的消息可以成功地識(shí)別當(dāng)前測(cè)試可能遺漏的細(xì)微神經(jīng)認(rèn)知障礙，并在早期且可以治療的階段對(duì)其進(jìn)行檢測(cè)。

在這項(xiàng)概念驗(yàn)證試驗(yàn)之后，研究人員表示，他們計(jì)劃進(jìn)行更大范圍的患者移植后認(rèn)知發(fā)展，例如更長(zhǎng)的時(shí)間，例如一到兩年。

Mogul補(bǔ)充說(shuō)，未來(lái)的研究還必須將NLP診斷與既定的臨床措施(例如神經(jīng)認(rèn)知測(cè)試)相關(guān)聯(lián)，以確認(rèn)該技術(shù)的有效性并排除其他形式的癡呆癥是引起異常的根源。

盡管NLP技術(shù)在當(dāng)今社會(huì)中很普遍，但它只是在最近才開(kāi)始在醫(yī)療保健領(lǐng)域中嶄露頭角。早期的醫(yī)學(xué)應(yīng)用包括使用患者的單詞選擇來(lái)發(fā)出大腦出血的信號(hào)，在數(shù)學(xué)上對(duì)肝硬化的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)進(jìn)行排名，并開(kāi)發(fā)出用于預(yù)測(cè)重癥監(jiān)護(hù)病房死亡率的計(jì)算機(jī)模型。

Mogul說(shuō)：“我們是最早嘗試使用它來(lái)追蹤ESLD患者撰寫(xiě)的信息中存在的神經(jīng)認(rèn)知障礙的國(guó)家之一。”

他說(shuō)：“我們?cè)侥芡晟坪烷_(kāi)發(fā)新的診斷工具，就越能驗(yàn)證其有效性，然后可能會(huì)為將該技術(shù)應(yīng)用于認(rèn)知功能受損的其他疾病(例如阿爾茨海默氏病)打開(kāi)大門(mén)。”