儿童哮喘具有难以预测的突发性。上一刻孩子还无忧无虑地在足球场上奔跑，下一刻可能就已呼吸急促，不得不退出活动。如果有一种智能的AI模型能够提前预测病情变化，对患儿家庭与医生而言都将意义非凡。在荷兰的Medisch Spectrum Twente医院（简称MST），研究人员正在开发一款名为“PREVENT”的系统——它是一个旨在帮助父母和医生提前掌握哮喘发作风险的智能仪表盘。
荷兰大约有7%的儿童患有哮喘，其中一部分即使在用药后病情仍不稳定。发作时机、诱因与病情波动规律究竟是什么？“有时连我们医生也感到难以完全把握，”MST的技术医师、Reggeborgh研究院研究员，同时也是PREVENT项目主要负责人的Mattiènne van der Kamp博士说道。
PREVENT项目由MST、特温特医院集团、代芬特尔医院、特温特大学（TechMed中心）以及科技公司Evidencio共同合作推进。一张“医疗保健创新券”为项目的启动与人工智能技术的开发提供了关键支持。
保障与调适
范德坎普解释道：“目前的哮喘护理模式往往难以匹配该病多变的特性。孩子们每年仅复诊数次，诊疗多基于回顾：过去几个月情况如何？但哮喘病情如波浪般起伏，两次就诊之间可能已发生许多变化。”此外，许多孩子难以自主感知呼吸异常，导致病情恶化常常发现过晚，等到肺功能显著下降时，可能已需要住院治疗。
来自恩斯赫德的八岁男孩Djamael热爱踢足球，作为中场球员，他需要大量跑动。但哮喘发作时，他自己却几乎察觉不到。“我没什么感觉，”他说。母亲Bianca则能更早发现问题：“你会看到他在球场上逐渐跟不上节奏，但他自己还说没事。可有时他的肺功能已经下降到50%左右。这就是儿童哮喘的潜在危险所在。”
为了能更及时地介入，范德坎普团队开发了“PufferApp”——这是一条电子医疗路径，孩子可以在家自行测量肺功能，并通过应用程序与医疗团队保持联系。“这让我们能够提供更及时、更精准的建议，”范德坎普说，“结果也证明，与几年前相比，患儿的住院率降低了一半。”
母亲Bianca也感受到了这款应用带来的改变：“PufferApp大大缓解了我们的焦虑。如果我不太确定他的状况，我们就测一下肺功能；如果还觉得不放心，我立刻就能发消息给医疗团队。”她点开手机屏幕说道：“感觉他们一直都在，就在这个小盒子里。这给了我很大的安全感。”
从应对到预测
PREVENT项目（全称“基于多模态人工智能的哮喘急性发作个性化风险评估系统”）正是基于这一基础而建立。该项目结合人工智能技术与多元数据来源：电子病历、通过PufferApp收集的家庭监测数据、问卷调查，以及外部环境数据如花粉浓度、空气质量、流行病毒数量等。
该项目的技术医师兼博士研究员Tamara Arendshorst-Ruuls解释道：“对某个孩子影响显著的因素，对另一个孩子可能无关紧要。借助人工智能，我们可以识别每个孩子的独特模式，并预测病情可能恶化的时机。尤为特别的是，该模型不仅能够预测，还能解释原因。通过可解释性技术，系统可以指出哪些风险因素可能导致病情波动。”
团队的目标是从被动应对转向主动预防。Arendshorst-Ruuls表示：“如果我们提前了解病情可能恶化的时间及原因，就能更早采取干预措施，比如调整用药、避免个人过敏原，或加强日常监测。”
这些洞察将整合至一个个性化仪表盘中，而令人欣慰的是，仪表板的设计也融入了孩子们自己的意见。在共同设计工作坊中，孩子们用贴纸和色彩表达了他们的偏好。“孩子们希望仪表盘色彩丰富、生动有趣，并且包含天气信息，”Arendshorst-Ruuls说，“通过与家庭共同设计，它能真正贴合实际使用需求。”
合作成就可能
PREVENT项目是多机构协作的成果：MST、特温特医院集团、代芬特尔医院、特温特大学（TechMed中心）以及科技公司Evidencio共同参与。“特温特大学在人工智能与计算机科学领域提供专业知识，”范德坎普说，“医院贡献临床经验与数据，Evidencio则协助确保模型符合医疗设备相关法规，能够实际应用于临床。”
多中心数据对模型的可靠性至关重要。“我们不仅希望在本地训练模型，更希望它适用于所有哮喘儿童，”Arendshorst-Ruuls解释道，“有趣的是，由于我们现有的护理效果已很好，本地可用于训练的住院数据反而有限。因此我们扩展了预测目标：不仅预测住院风险，也预测何时需要加强药物治疗。”
未来展望
该项目目前仍在积极推进中。接下来，研究团队将进一步优化与测试模型，并将仪表盘整合至现有临床工作流中，供医生验证预测准确性。Arendshorst-Ruuls对此充满信心：“技术医师横跨医疗与科技两个领域。我们看到问题，了解新的技术可能，并将二者连接起来。这个项目正是这样一个典范。”
范德坎普总结道：“我期待未来每一位哮喘儿童都能接受这样的主动管理式照护。我们不必再被动应对症状，而是能够走在症状前面——让孩子们能够安心踢球、玩耍，如常参与属于他们的童年。”
