編譯/本刊記者 黃柳
人工智能AI落地英美各類醫(yī)療機構(gòu)
編譯/本刊記者 黃柳
從急癥護理到ICU重癥監(jiān)護室,從兒童醫(yī)院到腫瘤醫(yī)院,英美兩國全面拉開了人工智能AI融合醫(yī)療的實踐。
據(jù)多家媒體報道,為了減輕患者和臨床醫(yī)生的壓力,總部設(shè)在費城的托馬斯·杰斐遜大學(xué)醫(yī)院(Thomas Jefferson University Hospitals)2016年推出了由IBM沃森物聯(lián)網(wǎng)(LoT)支持的智能病房。
智能病房希望解決的首要問題是診斷壓力和醫(yī)院的繁忙氣氛給患者及其家屬造成的焦慮感。使用IBM的認(rèn)知計算和自然語言性能,患者能夠向周圍的醫(yī)護人員要求某類具體信息的提供與行動協(xié)助,甚至可以自己發(fā)出口令實現(xiàn)調(diào)光、調(diào)節(jié)溫度和開啟音樂來完善病房環(huán)境。
為了進一步協(xié)助醫(yī)生和護士,該平臺甚至可以與患者進行互動對話,并記錄和存儲起來供以后進行醫(yī)學(xué)檢查。平臺核心技術(shù)之一,IBM沃森揚聲器系統(tǒng),旨在通過更深層次的個性化、靈活和反應(yīng)性護理來提高患者體驗。
杰斐遜大學(xué)醫(yī)院下屬三個分支共擁有900間急癥病房,部分病房已開始部署這些系統(tǒng),患者將使用室內(nèi)揚聲器來操作燈光和百葉窗,或者與系統(tǒng)對話,詢問自己的醫(yī)療護理問題。
眾所周知,IBM沃森在腫瘤精準(zhǔn)診斷方面具有突出的進取之心。與紀(jì)念斯隆-凱瑟琳腫瘤中心的多年深度合作,使沃森具備了在研究技術(shù)平臺的“閱讀”、分析大數(shù)據(jù)和生成循證臨床建議的能力。
而沃森在另一家機構(gòu)——北卡羅來納大學(xué)萊恩伯格綜合癌癥中心(UNC Lineberger)的應(yīng)用,更讓人體會到沃森與臨床醫(yī)生在診斷、科研方面的完美配合。
2014年,72歲的退休家具商哈爾被診斷患有晚期膀胱癌后進入UNC Lineberger進行復(fù)診。此前,他已經(jīng)專業(yè)泌尿科醫(yī)生確診并切除了部分腫瘤?!暗t(yī)生無法去除所有的癌細(xì)胞,于是我來到UNC討論我的治療方案。”哈爾解釋說。
Kim醫(yī)生說:“按照程序,我醫(yī)院對哈爾的腫瘤進行了活檢,以進行排序或解碼,與正常的組織樣本進行比較。那個分析告訴我,哈爾很可能會對一種稱為依維莫司(Everolimus,商業(yè)上稱為Affinitor)的藥物有很好的反應(yīng),這個藥物被FDA批準(zhǔn)用于其他癌癥,但不是用于膀胱癌。哈爾同意嘗試,并很快開始感覺狀態(tài)變好,隨后的掃描顯示原來在淋巴結(jié)中的癌細(xì)胞減少了。”但醫(yī)生坦言,原因何在,他們并不清楚。
IBM沃森可以給出答案?!?015年12月,我從哈爾的腫瘤活檢中獲取了測序數(shù)據(jù),并通過沃森技術(shù)進行了測試。在24小時內(nèi),沃森提供了科學(xué)的解釋,說明哈爾被認(rèn)為是‘特殊應(yīng)對者’。這是沃森的價值!
位于英國利物浦的Alder Hey兒童醫(yī)院,日前與英國科技設(shè)備委員會(STFC)哈特里中心合作研發(fā)出一個醫(yī)患溝通的應(yīng)用軟件。在未來幾個月里,患兒及其父母將被問及一系列問題,包括停車、餐飲、最喜歡的游戲與電影、喜歡的顏色及臥室環(huán)境等。
患兒家屬還將被問到診療程序的問題、麻醉和外科手術(shù)等方面的問題。隨后,這些信息將被哈特里中心和IBM的一個專家團隊用來訓(xùn)練“沃森”,以完成與患兒及家屬入院前溝通的環(huán)節(jié)。
醫(yī)院神經(jīng)外科醫(yī)生、醫(yī)院創(chuàng)新處主任告訴BBC,幫助患兒家屬在孩子入院之前了解必要的信息,能減少他們的焦慮感,可以使整個醫(yī)療流程更順暢、更省時。他中肯地表示,“醫(yī)療的很大部分是關(guān)于照顧人,約占我們所做工作的三分之一,但這部分是常被忽略的。我們怎么和患者溝通在過去的一百年變化并不大。相較于一本宣傳折頁,一個裝載患者信息的互動平臺效果更好?!?/p>
他隨后提到這個平臺可提供“更核心的診斷”,并表示,“我想盡快開始這個項目,但使用患者的記錄需要時間,很昂貴還可能引起爭議。但出于患者的利益,值得去做?!?/p>
使用患者信息確實會引來爭議,在英國,一項人工智能技術(shù)在眼科的應(yīng)用撬動了信息保護的格局。媒體關(guān)注到,進入2017年,無論是NHS還是此項眼科技術(shù)研發(fā)的支持方谷歌,都不需要事先征得患者許可就可以使用他們的醫(yī)療數(shù)據(jù)。官方給出的理由是,如果是出于改善醫(yī)療的研究目的,NHS有權(quán)傳遞一些匿名患者信息。
在合作落地的機構(gòu)——NHS旗下的Moorfields眼科醫(yī)院,2016年,顧問醫(yī)生Pearse Keane與谷歌DeepMind長期的合作迎來階段性成果,一套能辨識視覺疾病的機器學(xué)習(xí)系統(tǒng)宣告開發(fā)成功。
該應(yīng)用程序被命名為Streams,其誕生源于眼科醫(yī)生Pearse Keane致力于對導(dǎo)致視力喪失的兩大疾病實現(xiàn)早篩:糖尿病性視網(wǎng)膜病變和年齡相關(guān)性黃斑變性(AMD)。要知道,它們對625萬英國人和全球范圍內(nèi)超過1億人的視力構(gòu)成了威脅。
據(jù)英國媒體報道,NHS同意將超過160萬名患者的記錄交給谷歌開發(fā)基于Streams技術(shù)的新的移動診療平臺;谷歌稱,移動平臺的應(yīng)用將每年挽救1萬名患者免于視力喪失。在此項合作中,雙方就獲取數(shù)據(jù)的范圍及前提條件簽署了協(xié)議。
在美國,ICU的年均入住患者數(shù)為570萬,其中230萬需要呼吸機幫助呼吸,但又有大約80萬ICU患者會經(jīng)受身體機能與呼吸機節(jié)奏不同步而產(chǎn)生的“人機對抗”問題。
AreteX公司的工程師發(fā)明了一項學(xué)習(xí)工具,它可以基于患者使用呼吸機的數(shù)據(jù)辨識出不同類型的人機不同步,并將信號及時發(fā)送給護士或呼吸治療師,繼而將患者從自身無法控制的與機器的對抗中解脫出來。這項臨床試驗已經(jīng)在美國東南部的佐治亞醫(yī)學(xué)中心展開。
此外,大多數(shù)ICU患者通過靜脈滴注來增加使血容量和血壓升高的流體。AreteX工程師同時指出,當(dāng)前的流體管理過程是低效的,“通常醫(yī)生下令護士手動改變輸液速度。許多個小時后,醫(yī)生重新評估患者?!被颊唠S時可能因液體過少或過多而出現(xiàn)嚴(yán)重的并發(fā)癥。
由該公司研發(fā)的自動流體管理系統(tǒng)日前也在佐治亞醫(yī)學(xué)中心進行臨床試驗。這套系統(tǒng)應(yīng)用機器學(xué)習(xí)個體患者身上持續(xù)發(fā)生的對液體流量控制的反應(yīng),繼而學(xué)習(xí)隨時調(diào)整流量讓患者情況恢復(fù)穩(wěn)定。
在洛杉磯兒童醫(yī)院的新生兒重癥監(jiān)護室,醫(yī)院也自主研發(fā)基于以往醫(yī)療數(shù)據(jù)的智能軟件,實現(xiàn)患兒危險預(yù)警。
早在2009年,美國疾病預(yù)防控制中心(CDC)將傳統(tǒng)媒體和社交媒體相結(jié)合,邀請公眾報告與H1N1病毒爆發(fā)相關(guān)的癥狀。這樣可以監(jiān)測受影響地區(qū),指導(dǎo)衛(wèi)生服務(wù)部門快速反應(yīng)。
目前,研究人員正在進一步研究如何利用社交媒體搜集關(guān)于心理健康的信息,建立社會政策決策者可使用的人口模型,并根據(jù)系統(tǒng)學(xué)習(xí)的交叉應(yīng)用的關(guān)鍵字觸發(fā)紅色警報,甚至發(fā)現(xiàn)有自殺傾向者。更為商業(yè)化的應(yīng)用方向是,社交媒體與機器學(xué)習(xí)一起發(fā)揮效能,搜集關(guān)于藥物不良反應(yīng)的信息,提高制藥公司關(guān)于可能被忽略的副作用警報快速反應(yīng)的能力。
當(dāng)然,社交媒體作為信息來源,存在的問題是原始數(shù)據(jù)是否夠好。而通過使用移動和可穿戴設(shè)備,有更準(zhǔn)確的獲取醫(yī)療數(shù)據(jù)的方法,且它們作為高度連接的、多功能的計算設(shè)備所具備的強大功能,對醫(yī)療行業(yè)的意義愈加珍貴。