為落實“健康中國2030”規(guī)劃，進(jìn)一步研究和探討科技創(chuàng)新驅(qū)動下醫(yī)療健康領(lǐng)域的發(fā)展趨勢，由動脈網(wǎng)主辦的2018醫(yī)療科技世界論壇于近日在滬召開。論壇聚集了醫(yī)療科技領(lǐng)域最具前沿性的機構(gòu)、院所及企業(yè)，吸引了數(shù)百位政府領(lǐng)導(dǎo)、國內(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)表主題報告。

報告中，涂威威通過回顧糖尿病管理的意義和難點，分析人工智能技術(shù)的優(yōu)勢及局限，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)勢或為遏制糖尿病爆發(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1.2億來自中國，糖尿病及其并發(fā)癥導(dǎo)致每年110萬人死亡。隨著糖尿病患病人數(shù)持續(xù)增多，中國已成為全球糖尿病醫(yī)療支出最多的國家，防治糖尿病刻不容緩。當(dāng)前，我國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且可復(fù)制性低；現(xiàn)有早期干預(yù)手段不理想，受到個體差異和數(shù)據(jù)積累的雙重制約。

涂威威在演講中指出，目前我國在糖尿病管理遇到的幾大問題，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)行快速復(fù)制，緩解醫(yī)療資源緊缺的問題。此外，人工智能是極限理性的技術(shù)，可以通過不知疲倦地計算遍歷所有歷史數(shù)據(jù)，根據(jù)需求總結(jié)出幾十萬甚至幾十億條規(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始介入，基于幾項基礎(chǔ)指標(biāo)，即可享受糖尿病精準(zhǔn)風(fēng)險評估、危險因素分析、個性化干預(yù)方案推薦和健康管理等全流程貼心服務(wù)，并對醫(yī)療指標(biāo)及風(fēng)險因素進(jìn)行長期監(jiān)測管理。

他解釋到，選擇這樣的方向切入，一方面是因為目前醫(yī)療機構(gòu)，尤其是地方性機構(gòu)在糖尿病診療方面積累的疾病數(shù)據(jù)十分有限，如果把切入點提前至早期篩查階段，那么健康人到糖尿病，這其中有超過十億人的數(shù)據(jù)可以去積累。但更為根本的原因則取決于價值意義——無論對個人還是對整個社會，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)生組織的三級預(yù)防理論，遏制糖尿病爆發(fā)的關(guān)鍵之一在于讓每個人通過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)或為兩全之法

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評估效果在絕對值上遠(yuǎn)超現(xiàn)行ADA（美國標(biāo)準(zhǔn)）、芬蘭標(biāo)準(zhǔn)和CDS（中華醫(yī)學(xué)會標(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)隊研發(fā)了可解釋的機器學(xué)習(xí)技術(shù)；為了提供個性化的干預(yù)方案，團(tuán)隊利用遷移學(xué)習(xí)建立虛擬代謝模型，同時結(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普及，團(tuán)隊結(jié)合了瑞金醫(yī)院的專業(yè)醫(yī)學(xué)知識和第四范式自研的智能對話系統(tǒng)，構(gòu)建了智能糖尿病知識咨詢機器人。

在談及人工智能在醫(yī)療應(yīng)用未來的發(fā)展時，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)來提升效果通過隱私保護(hù)技術(shù)保障用戶隱私。對于數(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)域的首個醫(yī)療行業(yè)落地，其最大的意義在于，通過技術(shù)和醫(yī)療場景的結(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，同時還降低了醫(yī)療成本。第四范式正在和多家醫(yī)療機構(gòu)及科研院所探索更多醫(yī)療落地應(yīng)用，希望通過引入人工智能技術(shù)，不斷解決醫(yī)療產(chǎn)業(yè)的困境。