谷歌開發人工智慧系統 將預測患者存活時間
據彭博社北京時間6月19日報道,一名女性乳腺癌晚期患者到一家市立醫院就醫,肺部已經積水。她接受了兩名醫生的診斷,並進行了放射檢查。醫院計算機系統讀取了其重要的生命體征,估計她在住院期間死亡的可能性是9.3%。
這時谷歌上場了。由谷歌開發的一種新型演算法,讀取了這名女性的175639個數據,認為其死亡風險為19.9%。數天後她在醫院去世。
在5月份發表的有關神經網路在醫療健康領域潛力的一篇論文中,谷歌披露了這名女性的情況。神經網路是一種人工智慧軟體,尤其擅長利用數據自動地學習和提高自己的能力。谷歌已經開發了一款工具,能自動地預測與患者有關的情況,其中包括患者需要住院治療多長時間、複發的可能性和去世的概率。
給醫學專家留下最深刻印象的是,谷歌處理以前所不能處理數據的能力:PDF文檔中的注釋或在舊圖表上的勾勾畫畫。神經網路會讀取所有這些非結構信息,然後作出自己的預測。與現有技術相比,谷歌技術處理這類信息的速度更快、也更精確。谷歌系統甚至能顯示它是根據哪些記錄得出結論的。
多年來,醫院、醫生和其他醫療服務提供商一直在嘗試利用大量的電子病曆數據。在恰當時機共享更多數據,能拯救人的生命——至少幫助醫務人員在文書工作上花更少時間,將更多時間用於醫療工作。但目前挖掘醫療數據的方法成本高昂、笨拙,需要大量時間。
斯坦福大學副教授、谷歌論文聯合作者尼加姆·沙赫(Nigam Shah)表示,就目前的預測模式而言,多達80%的時間用於準備數據的「枯燥工作」。谷歌的系統避開了這一問題。
谷歌人工智慧大腕傑夫·迪恩(Jeff Dean)在接受彭博社採訪時表示,該公司下一步將把這一系統向醫療機構推廣。迪恩的醫療研究部門——有時被稱作Medical Brain——正在開發一系列人工智慧工具,能以相當高的精度預測癥狀和疾病。
在谷歌內部,這一項目非常被看好。一名谷歌員工稱,「他們終於為人工智慧發現了一種有商業前景的應用。」自谷歌2016年自稱是一家人工智慧優先的公司以來,它在人工智慧方面的大多數工作,都是改進現有的互聯網服務。Medical Brain團隊的技術進步,使谷歌有機會進入一個全新市場——谷歌聯合創始人拉里·佩奇(Larry Page)和塞吉·布林(Sergey Brin)過去曾多次嘗試而沒有獲得成功。
目前,醫療健康軟體大多是手工編寫的。前Alphabet旗下醫療部門Verily高管、投資公司Foresite Capital常務董事維克·巴加吉(Vik Bajaj)表示,相比之下,谷歌的方法——機器學習系統自己解析數據「超過了其他方法,它理解什麼問題值得解決,並進行了試驗,以搞清楚未來的發展方向」。
迪恩設想,這一人工智慧系統可以指導醫生用藥和診斷。另外一名谷歌研究人員稱,目前的模式忽視了明顯的醫療活動,其中包括患者以前是否進行過手術。這名研究人員還把現有的人工編程模式描述為醫療健康領域「一個明顯的巨大障礙」。
雖然外界對谷歌系統的潛力保持樂觀,利用人工智慧改進醫療結果仍然是一個巨大的挑戰。其他公司——尤其是IBM的Watson,曾嘗試將人工智慧用於醫療過程,不過只在降低成本、將人工智慧用於償付系統方面取得了有限的成功。
長期以來,谷歌一直嘗試訪問電子病歷,不過結果卻是好壞參半。在最近的研究中,谷歌與加利福尼亞州大學、芝加哥大學達成了與460億條病曆數據有關的協議,谷歌人工智慧系統為每所醫院創建預測模型。適合所有醫院的解決方案,將是更大的挑戰。谷歌在嘗試與更多醫療機構達成類似合作協議。
深耕醫療市場只會增加谷歌掌握的網民信息。數據公司Immuta首席隱私官安德里亞·伯特(Andrew Burt)說,「谷歌等公司和其他科技公司,將具有獨特、壟斷性能力利用我們生成的數據。」他和兒科腫瘤專家塞繆爾·沃肯博姆(Samuel Volchenboum)最近撰文稱,政府應當防止這些數據「成為少數幾家公司的地盤」。
在收集、處理病曆數據方面,谷歌相當謹慎,尤其是在公眾對企業數據收集行為日趨警惕的情況下。去年,英國監管機構對另外一家Alphabet人工智慧實驗室DeepMind測試一款應用的行為進行了譴責,在患者不知情的情況下,這款應用能對公開的病歷進行分析。在最新的研究中,谷歌及其醫院合作夥伴堅稱它們的數據是匿名、安全的,而且徵得了患者同意。沃肯博姆警告稱,如果合作對象擴大到更小的醫院和醫療網路時,谷歌在確保數據精確性方面將面臨更多困難。
沃肯博姆認為谷歌的演算法能挽救生命、降低醫療成本。他希望病歷能帶有諸多統計數據。最終,人工智慧模型將包含本地天氣和交通信息——影響醫療結果的其他因素,「醫院更像是一個有機體」。
在對醫院進行分析方面,幾乎沒有公司比谷歌更有優勢。谷歌和Alphabet旗下另外一家子公司Verily,在開發能追蹤更多生理指標的設備。即使沒有大量消費者佩戴可穿戴設備,谷歌也有足夠的數據加以利用。谷歌掌握天氣和交通信息,Android手機追蹤用戶行走、疾病等信息。所有這些信息都可以提供給其醫療演算法。
病歷只是谷歌人工智慧醫療計劃的一部分。其Medical Brain已經發布了針對放射醫學、眼科學和心臟病學的人工智慧系統,並在開發針對皮膚醫學的系統,開發的一款應用能識別惡性皮膚損傷。
迪恩強調說,這類試驗依靠認真的醫學顧問而非僅僅是軟體編程人員。谷歌正在印度開展一項實驗,利用人工智慧軟體處理眼睛圖像,以發現糖尿病視網膜病變的早期信號。在此之前,谷歌三名視網膜疾病專家對該項目進行了激烈辯論。
隨著時間推移,谷歌可能把這些系統許可給醫院,或通過雲計算服務對外銷售。微軟——谷歌在雲計算服務領域的一大競爭對手,也在開發預測性的人工智慧服務。為了推出商業化產品,谷歌首先需要獲得更多病曆數據。谷歌可以購買數據,但會引發監管機構和消費者不滿。谷歌與加利福尼亞州大學和芝加哥大學的合作不是商業性的。
谷歌目前表示,要確定這些系統的商業模式還為時過早。在5月份的谷歌年度開發者大會上,Medical Brain成員彭麗麗(Lily Peng,音譯)表示,在發現心臟病風險方面,該團隊的研究成果要勝過人。她說,「我在這裡要強調的是,我們的研究尚處於早期階段。」
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