為落實(shí)“健康中國(guó)2030”規(guī)劃,進(jìn)一步研究和探討科技創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)下醫(yī)療健康領(lǐng)域的發(fā)展趨勢(shì),由動(dòng)脈網(wǎng)主辦的2018醫(yī)療科技世界論壇于近日在滬召開(kāi)。論壇聚集了醫(yī)療科技領(lǐng)域最具前沿性的機(jī)構(gòu)、院所及企業(yè),吸引了數(shù)百位政府領(lǐng)導(dǎo)、國(guó)內(nèi)外專家、行業(yè)大咖共聚一堂,探討先進(jìn)科技在醫(yī)療行業(yè)的應(yīng)用落地。第四范式資深機(jī)器學(xué)習(xí)架構(gòu)師、醫(yī)療產(chǎn)品負(fù)責(zé)人涂威威受邀出席,并就人工智能在糖尿病管理的應(yīng)用和思考發(fā)表主題報(bào)告。
報(bào)告中,涂威威通過(guò)回顧糖尿病管理的意義和難點(diǎn),分析人工智能技術(shù)的優(yōu)勢(shì)及局限,結(jié)合前瞻性技術(shù)探索,分享了人工智能在糖尿病管理中的應(yīng)用和思考。
發(fā)揮AI技術(shù)優(yōu)勢(shì)或?yàn)槎糁铺悄虿”l(fā)的有效路徑
根據(jù)IDF Diabetes Atlas提供的數(shù)據(jù),糖尿病已成為世界性危害疾病,在全球有4.25患者,其中1.2億來(lái)自中國(guó),糖尿病及其并發(fā)癥導(dǎo)致每年110萬(wàn)人死亡。隨著糖尿病患病人數(shù)持續(xù)增多,中國(guó)已成為全球糖尿病醫(yī)療支出最多的國(guó)家,防治糖尿病刻不容緩。當(dāng)前,我國(guó)防治糖尿病的工作嚴(yán)重受制于三大因素制約:診斷率低,缺乏早期篩查手段;優(yōu)質(zhì)醫(yī)療資源匱乏,優(yōu)質(zhì)醫(yī)生培育成本高周期長(zhǎng)且可復(fù)制性低;現(xiàn)有早期干預(yù)手段不理想,受到個(gè)體差異和數(shù)據(jù)積累的雙重制約。
涂威威在演講中指出,目前我國(guó)在糖尿病管理遇到的幾大問(wèn)題,正是人工智能技術(shù)的大有可為之處。不同于專家的不可復(fù)制性,有效的人工智能技術(shù)一旦研發(fā)并落地成功,便可低成本地進(jìn)行快速?gòu)?fù)制,緩解醫(yī)療資源緊缺的問(wèn)題。此外,人工智能是極限理性的技術(shù),可以通過(guò)不知疲倦地計(jì)算遍歷所有歷史數(shù)據(jù),根據(jù)需求總結(jié)出幾十萬(wàn)甚至幾十億條規(guī)則,構(gòu)建出足夠復(fù)雜的模型,從而確保預(yù)測(cè)效率大幅提升,篩查手段更為有效,結(jié)果更為精準(zhǔn)。
早期篩查干預(yù)是技術(shù)選擇更是價(jià)值考慮
具體到應(yīng)用落地方面,涂威威指出,第四范式和瑞金醫(yī)院合作在健康階段就開(kāi)始介入,基于幾項(xiàng)基礎(chǔ)指標(biāo),即可享受糖尿病精準(zhǔn)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估、危險(xiǎn)因素分析、個(gè)性化干預(yù)方案推薦和健康管理等全流程貼心服務(wù),并對(duì)醫(yī)療指標(biāo)及風(fēng)險(xiǎn)因素進(jìn)行長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)管理。
他解釋到,選擇這樣的方向切入,一方面是因?yàn)槟壳搬t(yī)療機(jī)構(gòu),尤其是地方性機(jī)構(gòu)在糖尿病診療方面積累的疾病數(shù)據(jù)十分有限,如果把切入點(diǎn)提前至早期篩查階段,那么健康人到糖尿病,這其中有超過(guò)十億人的數(shù)據(jù)可以去積累。但更為根本的原因則取決于價(jià)值意義——無(wú)論對(duì)個(gè)人還是對(duì)整個(gè)社會(huì),糖尿病早期介入的意義遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于后期治療。根據(jù)世界衛(wèi)生組織的三級(jí)預(yù)防理論,遏制糖尿病爆發(fā)的關(guān)鍵之一在于讓每個(gè)人通過(guò)有效手段明確自身健康變化,確保自身處在健康狀態(tài),延長(zhǎng)健康壽命。
提升效果不應(yīng)犧牲數(shù)據(jù)隱私 遷移學(xué)習(xí)或?yàn)閮扇?/strong>
目前,第四范式和瑞金醫(yī)院合作的糖尿病及糖尿病并發(fā)癥篩查已經(jīng)取得了突破性進(jìn)展,其AUC評(píng)估效果在絕對(duì)值上遠(yuǎn)超現(xiàn)行ADA(美國(guó)標(biāo)準(zhǔn))、芬蘭標(biāo)準(zhǔn)和CDS(中華醫(yī)學(xué)會(huì)標(biāo)準(zhǔn))等標(biāo)準(zhǔn)。涂威威指出,良好效果的背后有著復(fù)雜的技術(shù)探索。他舉例道,為了使模型不受地域限制而更具全國(guó)普適性,第四范式引入了遷移學(xué)習(xí)技術(shù)和半監(jiān)督學(xué)習(xí)技術(shù);為了讓用戶清晰的解到篩查結(jié)果背后的原因,團(tuán)隊(duì)研發(fā)了可解釋的機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù);為了提供個(gè)性化的干預(yù)方案,團(tuán)隊(duì)利用遷移學(xué)習(xí)建立虛擬代謝模型,同時(shí)結(jié)合了高維深度學(xué)習(xí)模型技術(shù);為了做更好的糖尿病知識(shí)普及,團(tuán)隊(duì)結(jié)合了瑞金醫(yī)院的專業(yè)醫(yī)學(xué)知識(shí)和第四范式自研的智能對(duì)話系統(tǒng),構(gòu)建了智能糖尿病知識(shí)咨詢機(jī)器人。
在談及人工智能在醫(yī)療應(yīng)用未來(lái)的發(fā)展時(shí),涂威威提到,目前人工智能在醫(yī)療行業(yè)應(yīng)用還存在很多挑戰(zhàn),如數(shù)據(jù)孤島、群體性地域差異、數(shù)據(jù)匱乏以及用戶數(shù)據(jù)隱私保護(hù),第四范式正在利用遷移學(xué)習(xí)以及隱私保護(hù)技術(shù)攻克這些難題。在打破數(shù)據(jù)孤島方面,第四范式提出“隱私保護(hù)的遷移學(xué)習(xí)”,在利用遷移學(xué)習(xí)來(lái)提升效果通過(guò)隱私保護(hù)技術(shù)保障用戶隱私。對(duì)于數(shù)據(jù)匱乏和地域性差異,也可借助遷移學(xué)習(xí)舉一反三的特性,在數(shù)據(jù)有限的情況下構(gòu)建出好的模型。
最后,涂威威提到,糖尿病管理是第四范式在醫(yī)療領(lǐng)域的首個(gè)醫(yī)療行業(yè)落地,其最大的意義在于,通過(guò)技術(shù)和醫(yī)療場(chǎng)景的結(jié)合,人工智能技術(shù)真正提高了醫(yī)療服務(wù)質(zhì)量、增加了獲取服務(wù)途徑,同時(shí)還降低了醫(yī)療成本。第四范式正在和多家醫(yī)療機(jī)構(gòu)及科研院所探索更多醫(yī)療落地應(yīng)用,希望通過(guò)引入人工智能技術(shù),不斷解決醫(yī)療產(chǎn)業(yè)的困境。