ai虛擬人群用于藥物研發(fā),ai虛擬生命

1、人工智能在醫(yī)療領(lǐng)域能干啥

   人工智能用來(lái)提高健康醫(yī)療的效率和自動(dòng)化程度。人工智能技術(shù)的發(fā)展在過(guò)去備受質(zhì)疑，然后如今我們發(fā)現(xiàn)大數(shù)據(jù)技術(shù)正在推進(jìn)人工智能的進(jìn)程，在醫(yī)療健康領(lǐng)域也是如此。

分析患者行為，制定個(gè)性化腫瘤治療方案

例如，兩位乳腺癌患者可能會(huì)得到相同的治療方案，但其實(shí)兩者的身體情況可能完全不同。

其中一個(gè)可能是馬拉松長(zhǎng)跑者，另外一個(gè)是喜歡安靜的讀書(shū)的人；一個(gè)可能是吸煙者，另一個(gè)也許是個(gè)注重養(yǎng)生的人；一個(gè)可能都。這樣的情況在我們身邊是常見(jiàn)的。

所以考慮到方方面面的不同，這兩位患者需要兩種不同的治療方案。

而對(duì)于科學(xué)家和醫(yī)生來(lái)說(shuō)，難度在于掌握特定患者的個(gè)人信息。重要的關(guān)鍵信息常常淹沒(méi)于大量的數(shù)據(jù)當(dāng)中，醫(yī)生根本沒(méi)有時(shí)間（可能要一年）在茫茫信息中篩選出他們想要的。

于是許多研究者想方設(shè)法利用人工智能的方式來(lái)跨越這個(gè)難度。

比如，卡耐基梅隆大學(xué)和匹茲堡大學(xué)的科學(xué)家，正在用人工智能從電子病歷、診斷影像、處方、基因組資料、保險(xiǎn)記錄，甚至是可穿戴設(shè)備的數(shù)據(jù)中挑選出有用信息，為特殊疾病和特殊人群設(shè)立醫(yī)療保健方案。

研究者們利用大數(shù)據(jù)來(lái)創(chuàng)建特定的醫(yī)療方案、控制傳染病，并尋找致命性疾病的治療方法。

“現(xiàn)在遇到的最大問(wèn)題就是，系統(tǒng)并不智能?！?卡耐基梅隆大學(xué)機(jī)器學(xué)習(xí)系的教授Eric Xing說(shuō)道?！按鎯?chǔ)在系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)基本上是死數(shù)據(jù)，而機(jī)器學(xué)習(xí)和人工智能可以把有用的信息從海量數(shù)據(jù)中分離出來(lái)。你可以這樣理解，就像是有一個(gè)人工的大腦在代替一個(gè)‘死’的存儲(chǔ)系統(tǒng)在工作?！?/p>

他表示，卡耐基梅隆大學(xué)和匹茲堡大學(xué)正在與匹茲堡大學(xué)醫(yī)學(xué)中心合作一個(gè)“匹茲堡健康數(shù)據(jù)聯(lián)盟”的項(xiàng)目。醫(yī)療中心在接下來(lái)的萬(wàn)美用于這項(xiàng)研究。

科學(xué)家正在用從醫(yī)療中心獲得的健康數(shù)據(jù)（剔除了患者身份信息），來(lái)研究如何能夠更快速有效的分析大數(shù)據(jù)，去創(chuàng)造一個(gè)與健康醫(yī)療相關(guān)的技術(shù)和，能針對(duì)不同患者更好的做診斷、治療和溝通。

“每個(gè)患者都是不同的個(gè)體。”Xing補(bǔ)充道，“一個(gè)非常簡(jiǎn)單的觀點(diǎn)，比如說(shuō)乳腺癌應(yīng)該用藥物A或者B來(lái)治療。但是由于生活方式、生活環(huán)境和其他相關(guān)健康因素的獨(dú)特性，使得每個(gè)人都是一個(gè)不同的獨(dú)立個(gè)體。而人工智能不單單是從一位醫(yī)生那里提取信息，而是來(lái)自大量有經(jīng)驗(yàn)的醫(yī)生，這樣，它就能從不同患者那里梳理出有共性的信息。”

此外，人工智能軟件工作效率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于人腦，能夠更快速的找到數(shù)據(jù)的模式和相似性，幫助醫(yī)生和科學(xué)家發(fā)現(xiàn)最關(guān)鍵的信息。

舉例來(lái)說(shuō)，一名歲的糖尿病患者，生活方式很積極，某一種治療方法可能對(duì)他很有效果。那么醫(yī)生就可以用同一種治療方法，來(lái)醫(yī)治其他患有相同特性的糖尿病患者。

Xing表示，他們的團(tuán)隊(duì)就正在研究一款A(yù)pp，可以為用戶(hù)提供一些健康生活建議，規(guī)避一些疾病。此款A(yù)pp可能會(huì)在一年內(nèi)上線(xiàn)。

Philip Lehman，卡耐基梅隆大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)副院長(zhǎng)告訴筆者，這款A(yù)pp應(yīng)用了人工智能，可以告訴人們什么時(shí)候該去看醫(yī)生，咨詢(xún)什么樣的醫(yī)生以及怎樣保持身體健康。

“比如，現(xiàn)在大家一般會(huì)通過(guò)來(lái)搜索，‘我怎么到某個(gè)地方’?！?Lehman在采訪中表示?！捌鋵?shí)，你把它搬到醫(yī)療上是一樣的?！以趺醋霾拍芨杏X(jué)好點(diǎn)或者活的久一點(diǎn)’？”

Lehman和Xing希望，從App到機(jī)器學(xué)習(xí)工具和，他們都能延展出不同產(chǎn)品的原型，在未來(lái)的年內(nèi)，開(kāi)發(fā)出十幾個(gè)新產(chǎn)品。

這方面比較出名的，是獲得IBM投資的Welltok，它借助IBM的“沃森”超級(jí)電腦，來(lái)構(gòu)建通過(guò)個(gè)性化活動(dòng)與用戶(hù)溝通的愿景。其App Cafewell Concierge 利用沃森系統(tǒng)的自然語(yǔ)言處理能力，來(lái)更好的了解用戶(hù)的需，平衡對(duì)用戶(hù)的激勵(lì)和警告，以此達(dá)到預(yù)期目標(biāo)來(lái)回饋用戶(hù)。

虛擬醫(yī)療助手，改善藥物依從性

比如，Aicure，利用移動(dòng)技術(shù)和面部識(shí)別技術(shù)來(lái)判斷患者是否按時(shí)服藥，再通過(guò)App來(lái)獲取患者數(shù)據(jù)，用自動(dòng)算法來(lái)識(shí)別藥物和藥物攝取?；颊邤?shù)據(jù)會(huì)通過(guò)與HIPAA（健康保險(xiǎn)流通與責(zé)任法案）兼容網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)的反饋給臨床醫(yī)生，這樣醫(yī)生就可以確認(rèn)他的患者是否在按照他們的囑咐按時(shí)服藥。當(dāng)然，這項(xiàng)技術(shù)也可以被用來(lái)標(biāo)識(shí)不良事件。

還有一個(gè)是，Next IT開(kāi)發(fā)的一款app Alme Health Coach，去深掘人們?yōu)槭裁床话磿r(shí)服藥。對(duì)于健康業(yè)來(lái)說(shuō)，Next IT雖然還是個(gè)新手。但是它曾經(jīng)開(kāi)發(fā)了一款app“虛擬助手”來(lái)幫助消費(fèi)者解決在銀行、零售、財(cái)產(chǎn)管理等方面遇到的問(wèn)題。

一般，一些人工智能的組件會(huì)重復(fù)用戶(hù)話(huà)語(yǔ)來(lái)明確用戶(hù)想法。而Alme Health Coach是專(zhuān)為特定疾病、藥物和治療設(shè)計(jì)配置。它可以與用戶(hù)的鬧鐘同步，來(lái)觸發(fā)例如‘睡得怎么樣’的問(wèn)題，還可以提示用戶(hù)按時(shí)服藥。這種思路是收集醫(yī)生可用的可行動(dòng)化數(shù)據(jù)，來(lái)更好的與病人對(duì)接（前提是患者愿意共享他們的數(shù)據(jù)）。

跟蹤狀態(tài)，自動(dòng)匯報(bào)支持智能看護(hù)

人工智能技術(shù)Automated Insights把它的自然語(yǔ)言生成平臺(tái)Wordsmith與Great Call（移動(dòng)App開(kāi)發(fā)者）合作。家人和朋友可以通過(guò)與App連接的GreatCall設(shè)備，來(lái)獲取設(shè)備攜帶者的信息。它主要用于老年人看護(hù)，當(dāng)攜帶者需要幫助的時(shí)候，App可以收到消息提醒。此外，該App還有GPS定位專(zhuān)利技術(shù)，可以獲取用戶(hù)的位置信息。

目前，該已經(jīng)被ista Equity Partners 和STATS（體育信息技術(shù)）收購(gòu)。利用Wordsmith的自動(dòng)書(shū)寫(xiě)功能，將對(duì)看護(hù)者的情況，包括所在地點(diǎn)、活動(dòng)路線(xiàn)、電池狀態(tài)、設(shè)備使用情況等信息自動(dòng)生成文字報(bào)告給看護(hù)人。

智能化藥物研發(fā)

生物科技也正在把人工智能和大數(shù)據(jù)結(jié)合到一起，來(lái)識(shí)別新的藥物化合物，比如Cloud 制藥和 Berg。

Berg通過(guò)開(kāi)發(fā)的Interrogative Biology人工智能平臺(tái)，來(lái)研究人體健康組織，探究人體分子和細(xì)胞自身防御組織，以及發(fā)病原理機(jī)制，利用人工智能和大數(shù)據(jù)來(lái)推算人體自身分子潛在的藥物化合物。

這種方法有很多優(yōu)點(diǎn)，不但使得靶向治療成為今天醫(yī)學(xué)治療的趨勢(shì)，而且利用人體自身的分子來(lái)醫(yī)治類(lèi)似于糖尿病和癌癥等疑難雜癥，要比研究新藥的時(shí)間成本與資金少一半。

當(dāng)然，Berg不是這個(gè)領(lǐng)域的唯一。Cloud制藥就在專(zhuān)注于這個(gè)領(lǐng)域的研發(fā)，并已融資萬(wàn)美。

還有，強(qiáng)生和賽諾菲，也正在用“沃森”超級(jí)系統(tǒng)（一個(gè)可迅速在海量數(shù)據(jù)中識(shí)別相關(guān)模式的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)）來(lái)支持藥物研發(fā)。

強(qiáng)生用“沃森”來(lái)快速分析詳細(xì)的臨床試驗(yàn)結(jié)果的科技論文，加快對(duì)不同治療方法的對(duì)比效果研究，以獲得藥物在更廣泛領(lǐng)域的應(yīng)用，而這些用普通的方法，需要3個(gè)人花費(fèi)個(gè)月的時(shí)間來(lái)完成這些工作。

“沃森”現(xiàn)在能識(shí)別化學(xué)、生物學(xué)、法律和知識(shí)產(chǎn)權(quán)語(yǔ)言，讓科學(xué)家擁有別人無(wú)法擁有的與數(shù)據(jù)“交流”的能力，這將加快實(shí)現(xiàn)科學(xué)和醫(yī)療研究領(lǐng)域的突破。

在醫(yī)療影像方面,建立龐大的數(shù)據(jù)信息庫(kù);智能醫(yī)療穿戴設(shè)備,聯(lián)手復(fù)旦大學(xué),正在建立人工智能智慧醫(yī)療中心。

目前，AI可以應(yīng)用在醫(yī)療領(lǐng)域的各個(gè)方面，商業(yè)化前景很好，具體如下：

病人視角

當(dāng)患者走進(jìn)醫(yī)院時(shí)，通常會(huì)問(wèn)最外面的導(dǎo)診，該去掛哪個(gè)科，未來(lái)可以由導(dǎo)診機(jī)器人來(lái)做或者下載相應(yīng)的導(dǎo)診軟件，幫助你掛。

當(dāng)因某些原因不能去醫(yī)院時(shí)，可以遠(yuǎn)程與醫(yī)生溝通或者詢(xún)問(wèn)智能化醫(yī)學(xué)助理，解決小病困惑。

醫(yī)生視角

1. 醫(yī)療圖像輔助診斷系統(tǒng)

所有涉及到醫(yī)學(xué)圖像的均有應(yīng)用潛能。

首先是放射科（醫(yī)學(xué)影像），比如你去醫(yī)院拍的X片，CT，這個(gè)可以進(jìn)行輔助診斷。

另外就是病理科和檢驗(yàn)科，醫(yī)學(xué)上根據(jù)病理圖像對(duì)疾病進(jìn)行最準(zhǔn)確的診斷，被譽(yù)為“金標(biāo)準(zhǔn)”。

通過(guò)標(biāo)注病灶區(qū)域，提取圖像特征，構(gòu)建分類(lèi)模型。此類(lèi)產(chǎn)品可以初期應(yīng)用的話(huà)定位在輔助醫(yī)生診斷，提高篩查效率。國(guó)內(nèi)外都有很多在做這個(gè)，如google AI，IBM沃森，deepcare等。

2 語(yǔ)音電子病歷

可以將語(yǔ)音自動(dòng)轉(zhuǎn)化為電子病歷，節(jié)省醫(yī)生手動(dòng)錄入電子病歷的時(shí)間

或者醫(yī)生在進(jìn)行手術(shù)時(shí)，不方便隨時(shí)用手記錄進(jìn)展，可以用語(yǔ)音電子病例隨時(shí)記錄相關(guān)情況。

醫(yī)院視角

構(gòu)建大數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)平臺(tái)，提供一體化信息管理

綜合管理患者的數(shù)據(jù)，并對(duì)患者出院后進(jìn)行有效的跟蹤隨訪?；颊叱鲈汉蟮墓芾砥鋵?shí)一直都是難題和痛點(diǎn)，隨訪質(zhì)量差對(duì)疾病的跟蹤和流行病學(xué)調(diào)查有很大的影響。如果可以構(gòu)建一個(gè)大數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)平臺(tái)，不僅能維護(hù)患者健康，還能促進(jìn)相關(guān)學(xué)科的研究和發(fā)展，這樣醫(yī)院也就更愿意和你合作了。