科學(xué)家如何利用人工智能來幫助實現(xiàn)疾病的高效率診療？

2016年10月26日訊 近日，在日本科學(xué)家們首次報道了他們利用人工智能來挽救患者的生命，人工智能能夠成功實現(xiàn)并且完成醫(yī)生技術(shù)團(tuán)隊無法完成的任務(wù)，其能夠準(zhǔn)確診斷出女性患者所患的罕見類型的白血病，更值得注意的是，人工智能僅需要花費(fèi)10分鐘時間就能夠?qū)碜?000萬個臨床腫瘤研究所提供的女性遺傳信息進(jìn)行對比分析，從而做出挽救生命的診斷工作。

那么這是否意味著機(jī)器人或許未來會取代醫(yī)生呢？也并不完全是，但這會增加醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)的容量，以及強(qiáng)大計算機(jī)和智能算法的規(guī)模，從而就能使得醫(yī)生未來在人工智能的幫助下對疾病進(jìn)行更為快速的診療。

數(shù)據(jù)驅(qū)動的醫(yī)學(xué)研究往往會不斷驅(qū)動基因組數(shù)據(jù)庫、臨床數(shù)據(jù)、成像數(shù)據(jù)以及分子數(shù)據(jù)的擴(kuò)張，同時先進(jìn)算法的使用也能夠幫助研究者不斷獲取一些有價值的信息，這樣科學(xué)家們就能夠通過篩選數(shù)以十億計的記錄來尋找出最終的答案，從而在幾分鐘內(nèi)做出人類可能需要花費(fèi)數(shù)年時間才能夠得出的結(jié)果。

人類基因組計劃

數(shù)據(jù)驅(qū)動醫(yī)學(xué)的發(fā)展始于人類基因組計劃，而人類基因組計劃旨在通過收集來自全世界各國人群的DNA來幫助繪制并且理解人類機(jī)體中所有基因的功能；而這一計劃同時又催生了全世界多項分拆計劃的誕生，致使很多研究團(tuán)隊開始對DNA測序進(jìn)行探索，而又有別的團(tuán)隊開始對疾病發(fā)生的遺傳背景進(jìn)行深入剖析。

在人類基因組計劃開始的13年里，其所產(chǎn)生的計算能力和數(shù)據(jù)量明顯促進(jìn)并且為數(shù)據(jù)驅(qū)動的醫(yī)學(xué)發(fā)展奠定了堅實的基礎(chǔ)，比如，如今桑格研究院就能夠在一小時內(nèi)產(chǎn)生大量的DNA測序數(shù)據(jù)，而這遠(yuǎn)比過去10年所得出的測序數(shù)據(jù)要多。這無疑就可以幫助科學(xué)家們同時進(jìn)行5項或6項新的測序計劃，目前桑格研究院已經(jīng)將其所得的可用結(jié)果傳到了國際聯(lián)合研究團(tuán)隊中，據(jù)報道顯示，該網(wǎng)站每周能達(dá)到2000萬的點擊量。

個體化醫(yī)療

在醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)連續(xù)數(shù)據(jù)的另一端，我們有著豐富的個人健康數(shù)據(jù)，能夠同步到手機(jī)上的設(shè)備可以幫助監(jiān)測個體的心率、所走距離、燃燒的熱量等等，這就好像我們有了自己的一個掌上醫(yī)生，當(dāng)我們需要時它就會為我們提供健康建議以及風(fēng)險提醒，比如，這些設(shè)備就會在我們機(jī)體血糖異常高的情況下為我們做出預(yù)警，提示需要注射胰島素的時間等。

所有的信息都應(yīng)當(dāng)被分析并且合并到患者的病史中，這樣就可以將相關(guān)的數(shù)據(jù)放置在“云端”，雖然這種情況還言之尚早，但目前研究者已經(jīng)開始在某些領(lǐng)域開始使用了。

未來，如果我們發(fā)現(xiàn)自己需要進(jìn)行醫(yī)院治療了，我們詳細(xì)的在線醫(yī)療記錄就能夠被主治醫(yī)師分析評估，而且醫(yī)生或許就會利用其平板電腦上的人工智能助手來幫助進(jìn)行機(jī)體的疾病診斷，我們在線的醫(yī)療記錄信息就包括基因組測序數(shù)據(jù)以及其它有用的信息。在人工智能助手的幫助下，醫(yī)生們對患者診斷的準(zhǔn)確率和靈敏度就會增加幾個數(shù)量級。

目前運(yùn)用人工智能和數(shù)據(jù)驅(qū)動的醫(yī)療技術(shù)來挽救生命的潛力非常巨大，其還能夠改善對患者的護(hù)理標(biāo)準(zhǔn)，幫助患者和醫(yī)療服務(wù)提供者省錢，尤其是醫(yī)院和一些科研機(jī)構(gòu)。

是否存在風(fēng)險呢？

人工智能的風(fēng)險歸結(jié)下來就是三個主要的問題：程序錯誤、網(wǎng)絡(luò)攻擊以及指令獲取太過于死板；程序錯誤通常被人稱為“bugs”，其是一些開發(fā)不良的軟件可以避免的一些問題，這些問題會不斷蔓延，因為程序開發(fā)和檢測的過程或許有時候并不會很好地運(yùn)行，而這些功能異常會從輕微慢慢轉(zhuǎn)化到嚴(yán)重的地步，但在安全的情況下這些軟件能夠被使用長達(dá)數(shù)十年，比如在醫(yī)院和航空領(lǐng)域，而我們希望這或許同醫(yī)學(xué)上的人工智能應(yīng)用不相上下。

網(wǎng)絡(luò)安全是一塊資金充足的研究領(lǐng)域，其會優(yōu)先于“壞程序”，并且發(fā)揮正常的作用，雖然我們并不能因此而滿足，但也并沒有原因能夠表明為何醫(yī)療人工智能或者任何一種人工智能不能安全地保護(hù)我們免受攻擊。

獲取指令太過于死板就類似于安保措施一樣，其是任何安全關(guān)鍵系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)做法，目前醫(yī)院并不太可能利用人工智能來掌管患者的生命或者死亡決定，比如是否關(guān)閉對患者的生命供給等。當(dāng)風(fēng)險存在時，這些風(fēng)險就能夠被很好地控制管理，這就好比是我們幾十年來在其它計算領(lǐng)域從事的工作一樣，那么為何我們會需要醫(yī)生呢？醫(yī)學(xué)領(lǐng)域是一個以人為中心的專業(yè)，因此除非機(jī)器人能夠表現(xiàn)地像人類一樣善解人意，否則患者或許并不認(rèn)可由機(jī)器人醫(yī)生來對其進(jìn)行治療。

很顯然，醫(yī)療機(jī)構(gòu)內(nèi)部的意見也是不一樣的，因此比如是否諸如IBM公司的Dr. Watson等人工智能助手的開發(fā)是一件好事還是僅僅只是一個華麗的玩具，這或許就不好說了，Dr. Watson是IBM公司開發(fā)的一款醫(yī)用超級計算機(jī)。

由于醫(yī)用人工智能能夠帶來真正的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益，我們或許并不害怕開發(fā)人工智能助手來讓其作為一種支持性的角色幫助進(jìn)行人類疾病的診療。

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