10月9日,2019 AI in Pharma峰會在美國馬薩諸塞州波士頓舉辦,來自世界各地的專家和學者齊聚一堂,共同探討人工智能在藥物研究上的應用潛力。騰訊醫(yī)療人工智能研究院院長范偉博士受邀出席并作題為“數(shù)字診療平臺和數(shù)字生物標記物”的演講,分享騰訊在數(shù)字生物標記物研究方面的探索和進展。 數(shù)字生物標記物研究是騰訊在醫(yī)療AI應用方面開辟的最新研究路徑,通過“量化”疾病評估,讓疾病管理更有據(jù)可依。同時,通過研發(fā)數(shù)字診療平臺,騰訊為這一研究方法的落地規(guī)劃好了方向,或?qū)獒t(yī)學界帶來新的數(shù)字診療革命。

圖:范偉博士在2019 AI in Pharma峰會上進行主題演講

數(shù)字生物標記物實現(xiàn)疾病評估“量化” 生物標記物(Biomarkers)是一種可以客觀衡量和評估的生物學特征,可以作為正常生物或病理過程的指標,或者反映治療手段的結(jié)果。基因表達模式、體液中特定蛋白質(zhì)的水平、或大腦中電活動的變化都屬于生物標記物。 比如,95%的慢性粒細胞白血病(CML)病例中都發(fā)現(xiàn)有某生物標記物易位,使得兩種正常蛋白質(zhì)融合產(chǎn)生一種異常蛋白質(zhì)——它會促進白細胞數(shù)量的快速增加,在某些情況下導致急性淋巴細胞白血病。基于這種生物標記物,伊馬替尼被開發(fā)出來,在后續(xù)的研究中,研究人員發(fā)現(xiàn)接受伊馬替尼治療的患者超過90%對初始治療反應積極,許多患者獲得了完全治愈。 這僅僅是生物標記物的應用場景之一。利用生物標記物,臨床醫(yī)生在實踐中能夠提高診斷或疾病治療的質(zhì)量,減輕疾病對社會和經(jīng)濟的影響。生物標記物的研究推動了個性化醫(yī)療的發(fā)展,可針對特定患者采取更為積極、有效的治療,是預防醫(yī)學的基礎。 目前,騰訊醫(yī)療人工智能研究院所做的工作,即是通過數(shù)字化手段將生物標記物所釋放的“信號”變成一種量化客觀的標準,用于解釋或者預測疾病走向。 在視頻信號方面,騰訊醫(yī)療人工智能研究院通過利用視頻分析算法,分析患者的步態(tài)、坐姿、手部動作等運動視頻,將運動過程變成一種量化的指標。這種辦法已經(jīng)被應用于脊柱側(cè)彎、帕金森病等疾病的運動評估之中。以脊柱側(cè)彎為例,人類肉眼很難察覺或測量動態(tài)APA(肩峰線與髂前上棘線的夾角),從而發(fā)現(xiàn)步態(tài)異常的脊柱側(cè)彎患者。通過視頻分析技術(shù),這一夾角能夠輕松被提取出來,結(jié)果表明,健康人群的APA平均度數(shù)為0,而脊柱側(cè)彎患者的APA平均度數(shù)通常為負,該生物標記物在區(qū)分患者和對照組方面具有統(tǒng)計學意義。

圖:通過測量動態(tài)APA發(fā)現(xiàn)脊柱側(cè)彎患者

同樣,在帕金森病的診斷中,視頻分析技術(shù)也能夠幫助人類識別人眼無法識別的像素級震顫,并做量化分析,突破運動測量的極限,高效地評估帕金森患者的病情,對患者進行分級,制定更有針對性的治療方案。 騰訊還啟動了數(shù)字生物標記物在其它領(lǐng)域的應用。在房顫篩查以預防腦卒中方面,范偉博士援引《中國腦卒中防治報告2018》的數(shù)據(jù)介紹道,房顫(Afib)與腦卒中的發(fā)生顯著相關(guān),房顫患者的腦卒中患病率為 9.48%,顯著高于非房顫患者的腦卒中患病率(2.26%)。通過心電圖解讀技術(shù),尋找房顫的早期篩查數(shù)字生物標記物能夠幫助患者把握“黃金時間”。人工智能將對心電信號和心電圖波形進行AI智能分析,自動識別反饋房顫等異常類別及來源,輔助醫(yī)生進行高效精準的早期檢測、風險評估、術(shù)前規(guī)劃等。 心衰患者也能從數(shù)字生物標記物中獲益。左室舒張末期壓力(LVEDP)、肺毛細血管楔嵌壓(PCWP)指向心衰及心衰患者再入院的重要指標,通過血液容積脈搏波(Photo-Plethysmography ,PPG),患者無需借助特定的設備,只需通過手機就能隨時隨地進行測量,找到心衰疾病的早篩及病情分析的數(shù)字生物標記物。 此外,通過手機拍攝的皮膚圖片,銀屑病的早期診斷數(shù)字生物標記物也能夠很方便地識別出來。在診前,患者通過人機交互,通過患者圖片上傳,進行簡單的問診,對疾病初步評估,結(jié)合互聯(lián)網(wǎng)醫(yī)院平臺,實現(xiàn)智能分診、導診、轉(zhuǎn)診;在診中環(huán)節(jié),系統(tǒng)可初步幫助醫(yī)生判斷病情,同時給出個性化的治療方案建議,醫(yī)生可通過網(wǎng)絡會診,為患者作出診斷決定;在診后環(huán)節(jié),系統(tǒng)可通過預后評估,預測病情復發(fā)概率,并對患者病情進行智能追蹤,在此基礎之上,并通過用藥效果監(jiān)測,實現(xiàn)個性化用藥指導。 數(shù)字診療平臺讓疾病管理更便捷 數(shù)字生物標記物研究能夠促進對可測量的生物過程與臨床結(jié)果之間關(guān)系的了解,可以幫助患者和醫(yī)生更早、更快、更準地發(fā)現(xiàn)疾病征兆,但是,在傳統(tǒng)的醫(yī)療服務模式之下,病人身邊不可能隨時都有醫(yī)護人員的存在,而慢病管理需要病人有很高的依從性。 數(shù)字診療平臺(Digital Therapeutics)的研發(fā)讓疾病的“隨時隨地”管理成為現(xiàn)實。范偉介紹:“通過自然語言理解、影像、語音等技術(shù),患者大部分的問題在家中就能通過人機對話得到解答。通過AI強大的分析能力,醫(yī)生可以評估病情進展,及時調(diào)整藥物和治療方案,節(jié)省病人找醫(yī)生的時間。” 2018年11月18日,騰訊作為牽頭單位聯(lián)合多家知名醫(yī)院和科研機構(gòu)正式啟動了2018年國家重點研發(fā)計劃中的“數(shù)字診療裝備研發(fā)專項” ——“基于人工智能的臨床輔助決策支持技術(shù)及其服務模式解決方案研究”項目,并啟動“數(shù)字診療平臺”的研發(fā)。借助這一平臺,無論是在醫(yī)院場景還是在居家場景下,醫(yī)生和患者雙方都能夠及時掌握病情,如此將數(shù)字生物標記物的效用發(fā)揮至最大。 一直以來,騰訊依托其微信平臺和生態(tài)以及在人工智能技術(shù)等方面的積累,為醫(yī)生和患者打造諸多觸手可及的醫(yī)療服務工具。而通過將數(shù)字生物標記物與數(shù)字診療平臺相結(jié)合,雙管齊下,騰訊醫(yī)療人工智能研究院的工作有力拓寬了醫(yī)療AI應用的邊界,為“科技向善”帶來了更多可能,將讓更多醫(yī)患從科技的發(fā)展中獲益。 --------------------------------------------------------- 免責聲明： 1.本文援引自互聯(lián)網(wǎng)，旨在傳遞更多網(wǎng)絡信息，僅代表作者本人觀點，與本網(wǎng)站無關(guān)。 2.本文僅供讀者參考，本網(wǎng)站未對該內(nèi)容進行證實，對其原創(chuàng)性、真實性、完整性、及時性不作任何保證。