首届人工智能睡眠分期人机对抗大赛顺利结束

北京时间2021年5月14日，由中国睡眠研究会主办、中国睡眠研究会睡眠医学教育专委会承办的中国睡眠研究会首届“人工智能睡眠分期人机对抗大赛暨倍德杯全国睡眠执业技能大赛”在北京国际饭店拉开帷幕。本次比赛的组委会成员如下：

大赛组委会主席

南方医科大学医方医院　　　张斌　　　主任医师

大赛技术委员会（按委员拼音排序）

复旦大学　　陈炜　　教授

大连理工大学　　丛丰裕　　教授

香港中文大学　　何国华　　教授

东南大学　　刘澄玉　　教授

宣武医院　　王长明　　副研究员

北京大学国际医院　　王莞尔　　主任医师

南方医科大学医方医院　　许艳　　医师 RPSGT

南方医科大学医方医院　　张斌　　主任医师

西南大学　　张远　　教授

顾问联合主席

复旦大学　　黄志力　　教授

宣武医院　　王玉平　　教授

大赛以专业化、智能化、应用化为特点，汇聚学研用多方智慧，聚焦人工智能与睡眠监测技术深度融合。自公布赛程以来，受到了业内人士的热烈支持和广泛关注，吸引了各级医院、院校和科研单位参赛。最终来自全国17个省份的、共33个团队参赛。

本次大赛特邀请到张斌主任医师、王菡侨教授 、王莞尔主任医师、许艳医师、张玉焕主管技师5位专家作为竞赛评审团，对比赛内容和成绩进行监督与评审。比赛正式开始之前，陈炜教授和刘澄玉教授通过视频表达了对此次竞赛的祝福和期待。

为了保证比赛的公平公正，来自东南大学仪器科学与工程学院、大连理工大学生物医学工程学院、华北理工大学心理与精神卫生学院、首都医科大学生物医学工程学院的志愿者团队为比赛提供了服务和监督。

大赛共分为两段赛程，上午为人机对抗睡眠分图大赛，由王长明副研究员和北京倍德康迪科技有限公司技术总监高威威主持。所有团队拿到同一被试的整夜睡眠监测数据，以AASM2.6手册为标准，逐帧判读睡眠分期，将睡眠分为 W、REM、N1、N2和N3。由13个人工智能算法团队组成的AI智能分图团队与19个由临床医、技、护组成的“人工分图”团队展开激烈角逐，参赛选手用自己丰富的经验、充足的准备和专业的精神，上演了一场精彩纷呈的“人机大战”。

丛丰裕、王长明、张斌、张远和许志飞等专家在比赛等待的阶段对睡眠的重要性、睡眠相关知识和脑电、心电、肌电及血氧饱和度等生理信号的分析对睡眠分期、睡眠疾病诊断的作用，以及睡眠可穿戴设备、儿童睡眠健康等话题内容进行了直播讲解和交流。

复旦大学信息科学与工程参赛团队表示，“我们通过神经网络模拟医生判读脑电波出现的代表睡眠阶段的特殊波形，以及他们转换规律的神经网络，速度也非常快，我们非常期待运行的结果”。

吉林大学白求恩第一医院的领队吕玉丹主任医师说，“这是一次智能AI和人工PK的一场比赛，这是在以前没有想到的，医生的判读需要花费很长的时间和人力，看看这次比赛的结果吧”。

由王莞尔主任医师、张玉焕主管技师及许艳医师三位具有多年实践经验并获取国际注册多导睡眠监测技术认证的专家交叉比对最终确定大赛中使用数据的标准睡眠分期标注。东南大学仪器科学与工程学院的颜昌博士和大连理工大学生物医学工程学院的博士生李凡对比选手答案和专家标注进行数据的统计工作，睡眠分期的准确性 = 分期正确的帧数 / 睡眠数据的总帧数。AI组获得的最高准确性为88.22%，人工组分图获得的最高准确性为90.28%，结果表明AI算法可获得与人工睡眠分期相当的准确性；对该两个队在大赛测试数据上结果进行详细统计发现AI组比人工组在深睡眠的判读中准确率较高，其他分期和总体分期的分期则略低于人工组。

本次大赛探索以AI技术带动睡眠分期，提高医生和技师睡眠分期的效率，满足患者主动健康需求，而不是分出AI和人工睡眠分期的绝对高低。因此，组委会专家对此次比赛进行了点评：

张斌主任医师点评道：“AI的结果非常值得期待！赛前我们给了参赛选手三个样例数据，让选手熟悉数据格式和算法参数调整，以适应比赛的要求，因此AI能够取得一个很好的结果；但是不同的医疗中心、不同的品牌设备之间存在一定的差异，希望通过更大数据量训练的人工智能算法能够适应更多不同类型的数据，将结果进一步提高，成为临床医疗和医生解决睡眠问题的得力助手。”

刘澄玉教授表示：“未来睡眠分期AI算法研究有两个重要的工作需要持续加强：一是从辅助临床医生角度出发，建立更具医工交叉和医工交互的工作模式；二是从生理机制角度出发，建立具有可解释性的AI模型。”

陈炜教授表示：“智能睡眠分期有望辅助医生诊疗，提高医疗效率。本次大赛提供了非常好的医工交流平台，后续医学和工程领域要加强深入合作，在准确率高、稳定性好的智能睡眠监测与分析方法方面产生更多的创新，促进睡眠科学的发展。”

人机对抗大赛最终结果以“睡眠分期准确度”为准则，排名前六的AI团队和晋级到下午全国睡眠执业技能大赛决赛的排名前九的临床医技团队如下：

AI组前六名团队

复旦大学信息科学与工程学院

西安科悦医疗股份有限公司

北京智源人工智能研究院

北京工业大学信息学部

中国科学技术大学一队

浙江纽若思医疗科技有限公司

临床人工组：晋级决赛团队

江西省睡眠医学代表队

云南红河州代表队

武汉市精神卫生中心代表队

山西医科大学第二医院代表队

重庆大学附属三峡医院代表队

广东省中医院代表队

山西省社会福利康宁医院代表队

空军军医大学唐都医院代表队

汕头大学精神卫生中心代表队