【自闭症．一】中国千万患者 靠人工智能筛查
自闭症（Autism）一词于1943年在医生Leo Kanner发表的论文中首度提出，形容一些有社交隔离的儿童，其特质为孤独、记忆力强、经常重复行为、对细节执着、对别人的行为缺乏适当反应—这些特征亦渐渐成为许多人对自闭症患者的刻板印象。现实中，大多数自闭症孩子表现各异，不一定是天才，也不一定有智力缺陷。2013年，美国精神医学学会把亚氏保加症、儿童精神分裂障碍、广泛性发展障碍、自闭症与待分类的广泛性发展障碍，归纳为自闭症谱系障碍（Autism Spectrum Disorders，简称ASD），并分为轻、中、重度。其后，自闭症发展为一个光谱，患者能力不一，主要特征包括社交障碍、兴趣狭隘、常有固定及刻板行为，以及感觉异常敏锐。随着ASD患者飙升，中港两地出现以人工智能、机械人等辅助科技（Assistive Technology）为主的检查及治疗方法，再融合各种自闭症教学法，务求达到早期干预效果。借助创新科技治疗自闭症，成效如何？此乃《人工智能助治自闭症》专题报道之一
广州中山大学附属中山医院的“多模态实验室”，搭建起一圈圈绿色软垫，周围安装了八部摄录机，对准中间一张小桌子，评估师、小孩和家长对坐，开展自闭症筛查测试。
父母先呼唤孩子名字，看看孩子有没有反应。“宝宝看这里！”父母用手指指向物件，看看小朋友会否循着手指指示的方向张望。之后再度呼唤，并要求孩子按指令指向物件。接着父母离开，观察小朋友的反应，短短数秒后父母再回来，并呼喊孩子的名字。一般孩子会跟着父母出去，自闭症小孩可能从头到尾，一直无动于中。
叫名反应、顺指察看、依令指物、分离重聚，这四个行为指标，都是为了收集数据，以训练人工智能作初步筛查。
把握黄金治疗期 及早诊断为王道
内地自闭症权威—中山大学附属第三医院主任医师邹小兵教授和昆山杜克大学电子与计算机工程副教授李明合作，于三年前展开研究，将人工智能跟自闭症凑合起来，并在香港协康会55周年研讨会上发表报告。
美国疾病控制及预防中心（CDC）的数据显示，2004年每166个人当中有一个自闭症患者，多年来数字不断攀升，2018年则为每59人中有一个自闭症患者。过往约有四分之三自闭症患者同时是智能缺损，现时则跌至三成，七成为普通或高智商。SCERTS（知情解意）教学模式合著人Emily Rubin认为，近年大众对自闭症加深认识，而且诊断方式日新月异。
一般自闭症多在三岁前出现，黄金治疗期是零到六岁，愈早介入及训练，康复进度愈快。邹小兵表示，“超过五岁后，一般来说意义不大，尤其是六七岁，多数看得出来，因为出现行为异常的情况较频密，有意义的治疗是三岁以下。”研究初期，李明的团队跟随邹小兵断症。李明解释，人工智能诊断需按照一定流程。邹小兵设计“剧本”后，交由团队编订数据系统，按动态反应及反应时长评分。
邹小兵称，人工智能精准记录反应时间，有助诊断。实验室的系统会采集数据，十个摄录镜头中八个为高清镜头，两个是Kinect2体感感测器，从多个角度拍摄视频，捕捉运动轨迹，并透过深度学习神经网络分析数据。
“第一堂是要保证小孩愉悦。”李明回想，团队曾设计衣服以记录小孩的行为，可穿戴式眼动仪会记录眼神接触，并由人工智能分析佩戴者盯着人及物件的时间。但是这些贵价的设备，最终因为孩子感到不舒服，以及摄录机具备相近的功能而舍弃了。
邹小兵表示，“正常婴儿会有社交行为，主动跟父母互动，”自闭童则不然。自闭症筛查测试的过程历时约15分钟，至今已采集了448人的数据，准确率达八成。李明指出，“系统等同中级医生（内地五年资历的主治级医生）的水平”。邹小兵更表示，“其实准确率达80%已经可以做筛查，若达到90%以上，已经接近初步诊断，现在的筛查量表都是70%。”
不过，李明指出，要达至顶尖医生如邹小兵的水平仍有很大距离。“邹教授的诊断比我们好，他好比教我们打‘降龙十八掌’，他可以把招式融会贯通，糅合在一个非规则的诊断，每个小孩的诊断方式都不一样。”他们强调，人工智能只是用作筛查，并非诊断，但在人口庞大和医生短缺的情况下，至少可先把有明显自闭症症状的孩子筛选出来。
内地患者逾千万 人工智能助筛查
据有关中国残疾人士的普查统计，儿童自闭症属精神残疾首位，儿童患者超过一百万。乍听数目已惊人，邹小兵认为实际情况远远严峻得多。
“在中国若按照（研究）1%比例计算，中国有1,400万自闭症患者，国内的调查是0.7%，我觉得是低估了。现在有多少人（儿科医生）可以诊断自闭症？大概300到500人。”他指出，开办医院儿科，需要十多个儿科医生，有时医生不够就无法开办。
邹小兵称，“儿科医生没钱，待遇不好。”二十多年前，中国医学界已经流传一句话：“金眼科、银外科、马马虎虎妇产科、千万别干小儿科。”根据《中国卫生和计划生育统计年鉴2017》数据显示，截至2016年年底，零至14岁的人口达2.3亿，儿科医生数目仅为12.8万，平均1,797个儿童才配对一个儿科医生。
邹小兵指出，内地人对自闭症的恐惧深重。“曾有山东大汉听到患自闭症，竟瘫软在地。”普通儿科医师多不了解自闭症，而且诊断时需仰赖医生亲自询问、仔细观察及家长描述，不能依赖自闭症诊断观察量表，忽略整体行为模式。
自闭症的误诊率高，他常常接收疑难杂症，接触的案例中，有一位曾辗转跑遍南阳、郑州、深圳、广州的医院，其后才被他诊断为自闭症。他带头成立的儿童发育行为中心，接触了三万宗个案，确诊自闭症患者达两万人。众多求诊者中，最年长者竟有50岁。
中国医院使用预约挂号方式，邹小兵的专家号每天会开放半年后的预约，往往也是“秒清”，甚至有黄牛号炒卖，足见自闭症诊断需求之急。
邹小兵批评，“中国医生看病时间短， 一两分钟搞定，十分钟不干。”他每天接见约15位病人，每个约半小时至一小时，却仍然觉得不够。邹小兵认为人工智能可以24小时运作，可先提供一定服务，如先作筛查，再由医生诊断。
趁着人工智能的浪潮，他们在五年前察觉人工智能或可应用于检查及治疗自闭症，但技术走得最快最前还是图像识别（IR），比方说分析医疗影像数据如断层扫描（CT）和磁力共振（MR），因此皮肤科、肿瘤科、病理科的技术渐趋成熟。邹小兵指这是因为自闭症没有客观的证据，需观察及分析患者的行为。直至近年语音及人脸识别、音频及视频分析的技术不断进步，才令这范畴得以发展。
自闭症早期的诊断及研究可用磁力共振，半岁就可检查自闭童脑部是否异常。但李明指出，用磁力共振的问题有四，第一，磁力共振仪器需要小孩躺下半小时，自闭症小孩未必配合；第二，一至两岁孩子需使用儿童专用的磁力共振仪器，可是现时大部分都是使用成人仪器，有一定辐射风险；第三，科学上自闭症的确切成因未明，需要大量脑功能图片识别自闭症，做人工智能算法要大量数据，而且自闭症的特征较难解释；第四，磁力共振仪器索价数千万元，其团队的人工智能系统相对便宜。
是次研究极具突破之处，正是首次对自闭症孩子有详尽的行为录影数据，并且作遥距观察。团队透过可戴式录音手环作24小时语音分析，已追踪132位住院自闭症儿童各10至20天，分析患者的语言，从重复自言自语、语调语法或错误回答的次数分析其刻板行为。
“声音是非常好的素材，尤其高功能自闭症（智商中等或更高的自闭症患者）及具有语言能力的自闭症患者。”邹小兵认为，智能手环可记录步伐，“有些孩子有运动障碍，协调不好，可以将数据用到其他诊断。”此项技术亦可运用于其他评估项目。
外观与常人无异 难搜集患者数据
自闭症孩子外观与常人无异，检测时面对的技术难题是识别表情。“首先，表情比较主观，没有客观标准的‘悲伤’；其次，系统较缺乏小孩真情流露的数据，因为很难让小孩表演（不同表情），而且不舍得把孩子搞哭（以收集负面情绪的数据），故此采集数据的难度较高。”李明说，现时系统主要使用大人数据库，尤其是负面情绪的表情，未见到数据工厂有足够的小孩表情数据。现时他正逐步采集小孩的表情数据，事前亦需先征求他们同意。
目前，人工智能系统不能发现轻度自闭症、亚氏保加症个案。邹小兵解释，一般轻度患者能回答名字及普通问题，“跟他们深度交流才会检测到是否有行为差异，例如问很多问题，他就开始变得自我中心。可能将来人工智能第三代第四代，才会发现较严重的个案。”
李明认为，亚氏保加症属于先天性脑功能缺陷，“基因学有办法筛查，但我们目前重点关注的，还是患有社交障碍的小孩。”
许多孩子自两岁起才表现出行为差异，他们希望把诊断年龄由两岁向前推。“两岁前开始的早期干预，已经证明ASD症状可有显著改善，如果可以再提前一年，婴儿的行为差异尚不突出，同时又是调整神经系统的最佳时期，疗效是可以预期的。”但邹小兵表示，“问题是可能存在误诊。”
目前的难题在于，如何找到小孩采集数据。李明认为，现时正值中国推行二胎政策，自闭症有可能是遗传疾病，而第一胎为自闭症，第二胎罹患自闭症的机会率最高为百分之十八，“风险非常高”，如果追踪数百人，就可以存下数据。据美国一项研究指出，若连续两胎自闭症，第三胎罹患自闭症的机会率高达百分之三十。
“传统方法分析，往往只有病例及文字描述。现在有多媒体存档，只要比较一下，就可以知道孩子在数年间的行为变化可以很大。”李明指出，如果小孩约两岁时确诊自闭症，可以回溯，调出更早，比如6个月、12个月前的数据，再分析其特征，并逐步往前推，“我们有这些孩子行为历史的存档，从纵向分析很有意义。”
他们最希望把人工智能筛查科技，以流动形式到每个县推广，乃至偏远乡村，再转介医生断症，借此推动基层医疗。不过，这个先筛查后诊断的项目仍处发展阶段。
邹小兵早前来港出席有关创科医治自闭症儿童的研讨活动，演讲后有一位家长向邹小兵推介老中医针灸治病。他慨叹，百度搜寻器以广告先行，常有“不科学”的治疗方法排前，“鱼目混珠”，造成资讯差异。
邹小兵近年在“知乎”撰写专栏，到处演讲，“通过自媒体，把科学知识传播出去，也让父母在家中可作早期干预。”他寄望日后可以影像方式推广。
早期干预的时机，决定了自闭症小孩能走得多远。香港同样面对自闭症患者急升的问题，教育局数据显示于主流学校就读的确诊自闭症学生，每年约有两成增长。按人口比例，邹小兵及李明都觉得香港或未有需要以人工智能协助治疗自闭症。
医管局的儿童及青少年精神科新症，2017-18年度需要119个星期轮候。邹小兵建议，若一岁左右怀疑出现征兆，应及早进行密集社交干预，精确诊断并不是重点。此后，“正常孩子成长过程中自然领悟的事物，自闭症孩子都需要家长一点点引导并灌输。”邹小兵说：“我不认为能够让人工智能直接进行干预，研发机械人就是希望他能提供知识性、聪明的机械人去教家长。”由此引伸及值得探讨的问题是，家长可以怎样做？怎样才是适当的干预？
上文节录于第147期《香港01》周报（2019年1月21日）《机械人陪小朋友社交 人工智能助治自闭症》。
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