大數據系統化進程分析

喬爾·杜德利(Joel Dudley)對未來醫療的形態充滿憧憬。作爲美國西奈山伊坎醫學研究所所長,他致力於數字健康和人工智能領域,曾通過大數據分析出阿爾茨海默病的可能病因是皰疹病毒。他還在西奈山醫學院創立了下一代醫療研究所,並於今年擔任西奈山衛生系統精準醫療執行副總裁。

在他的未來健康體系藍圖中,數字醫療佔據了相當大的板塊。在高度信息化的當代社會,數字醫療綜合了計算機技術、人工智能,不僅精準服務個人,還爲公共衛生管理創造了巨大利好。無疑,數字醫療將成爲未來醫療生態中不可或缺的一環。

在“2018騰訊WE大會”之前,我們有幸對話了杜德利教授,並和他一同探討數字醫療的現狀和前景。在聊到中國是否會引領數字醫療時,他認爲答案是肯定的,因爲中國的環境有利於數字醫療的創新。事實上,我們已經能在國內看到一些創新了,例如結合人工智能和醫學的“騰訊覓影” ,就在嘗試幫助醫生分擔觀察切片在內的一系列工作。

當然,數字醫療在未來不僅僅是一種醫療輔助手段。在杜德利的暢想中,數字醫療還包括新型的智能診所,它們將獨立於中心化的傳統醫院和診所,未來甚至可能出現在每家每戶中。

果殼:首先,我們想請教一個關於數字醫療的倫理問題。AI是數字醫療的重要組成部分,如果它在臨牀診斷中,爲病人開了錯誤的藥,那誰該承擔責任呢?

杜德利:好吧,這確實是個值得思考的問題。實際上,目前數字醫療中的AI不會直接面對患者。它只能提供建議,醫生對此有選擇的權力。如果開錯了藥,那麼AI就是橫在患者和醫生之間的障礙。因此,很難說誰該負責。而且並不是只有AI犯錯,醫學裏還有其他容易出錯的地方。比如,爲了預防乳腺癌的乳房造影術。臨牀推薦每次執行都要隔一段時間。然而,隨着時間的流逝,人們發現這種篩查太頻繁,而且花費也不少。同樣的例子還有前列腺癌篩查。所以這個問題的確很難回答。好在美國食品藥品監督管理局(FDA)已經開始制定一系列的法規解決這類問題。

我們對很多藥物的作用原理都不是很清楚。和AI一樣,藥物也處於一個黑箱中。但兩者的不同之處在於,藥物獲得新信息時並不會改變自己,而AI可以。所以一個想法是,算法開發者應該確保AI的內部運作不會改變太多,來防止這種情形發生。

果殼:您認爲如何降低數字醫療的成本呢?

杜德利:總的來說,數字醫療最好的一點就是其成本低於藥物。因爲它不必涉及化學物質的生產。而且,藥物需要考慮供應鏈帶來的成本,因此APP要比藥物更便宜。此外,我們缺乏臨牀證據表明數字醫療能起作用,而相關臨牀試驗的花費是很大的。所以,我們需要在這方面加大投資。不過一旦投資得到回報,數字醫療應該會比藥物便宜。

果殼:您覺得如何在發展中國家或地區建立數字醫療體系?

杜德利:某種意義上,在這些地區建立數字醫療體系更容易些。可以用短語“跨越”(leap-frogging)來解釋。舉個例子,中國的支付系統比美國好,原因恰恰是因爲中國曾經沒有支付系統。所以,中國需要跨越到新的支付系統——和過去幾十年發展起來的舊系統一樣完善,並拋開舊系統的負擔。一些歐洲國家的支付系統比美國還糟。比如德國,那裏只接受現金,抗拒任何數字支付手段。所以同樣的道理,如果一個地方沒有像樣的醫療設施,恰好給了數字醫療設施建立的契機。

果殼:如果未來某一天,數字醫療的成本變得極低,那它會取代人類醫生嗎?

杜德利:更有可能是輔助醫生。隨着越來越多的信息進入醫療保健領域,醫生們如何整合信息成爲難題。很長一段時間內,數字醫療都會是醫生的輔助工具,幫助他們接觸更多病人,並改善患者的就醫體驗。至少目前,美國的醫生們都忙着在電腦前錄入數據,和患者溝通的時間不多。在我看來,人類總還是喜歡溝通的。但這不意味着人們也喜歡和聊天機器人對話。當聊天機器人更先進時,它們可能會接管醫生的一些工作。

果殼:所以在未來數字醫療會成爲簡便的醫療助手?

杜德利:有可能,它會使醫療所需要的教育和經驗的積累越來越低。打個比方,在上世紀七十年代,你的電腦壞了,想修好它得讀個計算機科學或者電氣工程師的博士學位。但今天,隨便一家百思買電腦城或者電子產品店,甚至一些高中生都能修好。因爲他們有了強有力的工具。同樣的事或許也會發生在醫療領域,你可能不再需要內科醫生和護士了。

果殼:那數字醫療在今天取得了哪些突破性的進展呢?

杜德利:我想大概是心血管疾病領域。可穿戴設備之類的數碼工具能夠遠程監控心臟功能。例如,最新的Apple Watch就有ECG傳感器。假設蘋果有人試圖通過手錶獲得你的血壓數據,這是很難實現,因爲他們只能在手腕上做文章。不過,我依然認爲血壓和心臟病是數字醫療最容易取得成果的地方。×××領域也是,雖然在這方面有所進展更難一些。此外,別忘了精神健康領域。一些研究表明,有些APP確實能減少抑鬱等。對經濟狀況和個人福祉來說,精神疾病屬實是個沉重的負擔。

果殼:您認爲中國會在數字醫療領域成爲領先國家嗎?

杜德利:我覺得中國很有把握成爲領頭者。原因並不是有人所說的不注重隱私帶來的數據共享,而是中國的環境更適合某些創新。比如說,中國人比美國人更習慣體檢。在美國,人們只有生病纔去看醫生,因此錯失在發病前干預的機會。

果殼:在醫學研究領域,AI如何取代研究人員?

杜德利:在AI方面,有許多激動人心的進展,比如深度學習。不過這種神經網絡不是最近纔有的,我們能夠實現的神經網絡規模取決於加速算法的GPU等。而一些算法在強化學習方面取得了進步。再有就是生成對抗網絡,算法能模擬出以假亂真的圖片。這意味着,算法不僅能從現有的海量數據中學習,還能從這些數據中模擬未來的情況。

接着加上強化學習的部分。最早出現在大衆媒體上的強化學習,據我回憶應該是谷歌的一個算法——機器自學如何快速過關《超級馬里奧兄弟》。機器先讀取屏幕,然後隨機按下按鈕,如果馬里奧走對了,或者說遊戲得分上漲,機器學習就會得到正確操作的強化。而有的隨機操作沒有讓得分上升的話,神經網絡就會選擇別的方法。

不斷的嘗試,不斷的犯錯,算法能靠自己學會玩《超級馬里奧兄弟》。AlphaGo也是同樣的道理,只不過難度有所提升。可見強化學習的力量有多大。因爲它不需要人教它規則,自己就能學會怎麼做。在生物醫學研究領域,它同樣會發揮巨大作用。這是研究者們的巨大機會。

事實上,目前已經有一些美國的公司在做這些事了,比如斯坦福大學人工智能專家、在線教育平臺Coursera聯合創始人達芙妮·庫勒(Daphne Koller)創辦的公司。她致力於研究與高通量方法結合的機器人學,使AI能直接和機器人連接。

西奈山醫院的Lab100智能診所。圖片來源:Cactus

果殼:您對數字醫療的展望?

杜德利:我的興趣在於,我們如何打造全新的醫療保健體系,打造一個去中心化的體系。現在的醫療保健都還圍繞着醫院和診所。我們設計了一個電話亭原型機,能實現健康檢查功能,比如測量血壓什麼的。我認爲健身房、藥店甚至家中都能安裝這樣的智能診所。打造全新的醫療保健網絡,便是我的興趣所在。

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