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谷歌悄悄殺入醫(yī)療界：打造下一代智能數(shù)字診所！

日期:2020-07-28

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隨著冠狀病毒的爆發(fā)，越來(lái)越多的行業(yè)巨頭們開始加入到抗擊病毒的戰(zhàn)斗中來(lái)。
其中一家在醫(yī)療技術(shù)方面投入巨資的巨頭公司就是Google。Google正試圖利用其大數(shù)據(jù)和人工智能優(yōu)勢(shì)，促進(jìn)醫(yī)療行業(yè)的轉(zhuǎn)型。他們的強(qiáng)大能力足以全面提升醫(yī)學(xué)的實(shí)踐與研究。

谷歌太空電梯構(gòu)想圖
在這里，我想給大家介紹一下，谷歌在生命科學(xué)醫(yī)療的技術(shù)探索。

架構(gòu)調(diào)整后的醫(yī)療板塊
2015年，Google重組為Alphabet，原來(lái)隸屬于神奇的Google X實(shí)驗(yàn)室旗下的醫(yī)療項(xiàng)目，便通過成立新的子公司獨(dú)立開來(lái)。在整個(gè)alphabet集團(tuán)業(yè)務(wù)中，主攻醫(yī)療領(lǐng)域的子公司有以下三個(gè):Calico,Verily和Deepmind。

Calico專注于對(duì)抗衰老和年齡有關(guān)的疾病研究，主要通過AI技術(shù)來(lái)分析相關(guān)的海量特征數(shù)據(jù)，以優(yōu)化完善相關(guān)的實(shí)驗(yàn)室自動(dòng)化系統(tǒng)流程，以及輔助開發(fā)新的抗衰老藥物，幫助人類延長(zhǎng)壽命。簡(jiǎn)而言之，就是一個(gè)生物科技保健公司。

Verily致力于通過分析工具，干預(yù)措施，研究等，使用數(shù)據(jù)來(lái)改善醫(yī)療保健。該子公司主要專注于與現(xiàn)有醫(yī)療機(jī)構(gòu)合作，以尋找醫(yī)療領(lǐng)域中可以使用大數(shù)據(jù)技術(shù)的場(chǎng)景應(yīng)用;目前已研發(fā)出一款可捕獲生物特征數(shù)據(jù)的智能穿戴設(shè)備Study Watch，用以收集更多病人的體征數(shù)據(jù)進(jìn)行特征及醫(yī)療診斷方案的輔助分析。Verily也與強(qiáng)生合資成立了手術(shù)機(jī)器人公司Verb Sugical,試圖撼動(dòng)直覺外科公司達(dá)芬奇系統(tǒng)的壟斷地位(該公司介紹可見文章:不一樣的達(dá)芬奇密碼，科技界的隱形冠軍:直覺外科公司)。目前，Verily是Google醫(yī)療板塊的核心，在癌癥、糖尿病及眼科等疾病上取得較大的技術(shù)突破。

DeepMind公司專注于人工智能的算法應(yīng)用領(lǐng)域，當(dāng)年打敗圍棋大師李世石的AlphaGo就是出自DeepMind的團(tuán)隊(duì)。后來(lái)將公司業(yè)務(wù)逐漸轉(zhuǎn)移到醫(yī)療領(lǐng)域，致力通過AI技術(shù)實(shí)現(xiàn)醫(yī)療領(lǐng)域上的突破革新。

上述概括可能讓你覺得頗為抽象及空洞，那么我們來(lái)看看目前谷歌在醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用案例。
利用AI幫助病人恢復(fù)交流對(duì)話
Tim Shaw之前是一個(gè)四肢健壯的NFL(美國(guó)國(guó)家橄欖球聯(lián)盟)運(yùn)動(dòng)員，但在30歲的時(shí)候，他不幸發(fā)現(xiàn)自己患有肌肉萎縮性脊髓側(cè)索硬化癥，簡(jiǎn)稱ALS(amyotrophic lateral sclerosis),別名盧伽雷病。該病會(huì)導(dǎo)致神經(jīng)元控制自主肌肉，發(fā)病后主要的癥狀有四肢肌肉萎縮、無(wú)力，吞咽及講話困難，最后發(fā)展為呼吸衰竭。Tim發(fā)病后出現(xiàn)了嚴(yán)重的語(yǔ)言障礙，無(wú)法清晰地與人進(jìn)行交流對(duì)話。

為了讓像Tim這類因各種疾病(除了ALS，還有中風(fēng)、帕金森癥、腦損傷等)導(dǎo)致出現(xiàn)語(yǔ)音表達(dá)障礙的病人恢復(fù)正常交流，Google AI項(xiàng)目小組聯(lián)合DeepMind團(tuán)隊(duì)，一起嘗試通過技術(shù)手段幫助Tim實(shí)現(xiàn)無(wú)障礙的交流。
首先第一方面，就是要讓人聽懂Tim的說話，Google團(tuán)隊(duì)用語(yǔ)音轉(zhuǎn)文本的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)。這并不是什么新鮮的技術(shù)，但要針對(duì)Tim幾乎沒有一個(gè)單詞發(fā)音是標(biāo)準(zhǔn)的情況下，要準(zhǔn)確識(shí)別轉(zhuǎn)化為文字相當(dāng)困難。這就要求Google為Tim單獨(dú)建立一個(gè)語(yǔ)言數(shù)據(jù)庫(kù)，Tim需要盡量多地錄制聲音樣本，Google再通過這些樣本對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)記。

AI檢測(cè)肺癌、乳癌比醫(yī)生還準(zhǔn)，未來(lái)還能用在更多癌癥偵測(cè)
另一方面，AI在早期的肺癌與乳癌檢測(cè)上，也已有展獲。
以肺癌而言，彭浩怡說，肺癌是全球最常見的死亡原因之一，占每年全球死亡人數(shù)的3%，越早發(fā)現(xiàn)，存活機(jī)率越高，但全球卻有將近80 %的肺癌并沒有在早期被發(fā)現(xiàn)。而AI可以幫助早期的胸部計(jì)算機(jī)斷層檢查更精準(zhǔn)，讓醫(yī)生即早發(fā)現(xiàn)肺部的早期病變。
彭浩怡提出實(shí)際案例，指出一名肺部檢測(cè)到異常細(xì)胞的病患，發(fā)現(xiàn)罹癌一年之前的斷層掃描中，AI已經(jīng)可以判斷肺部出現(xiàn)異常征兆，但是在6位放射科醫(yī)生里面，有5個(gè)無(wú)法用肉眼看出其中的異狀。與放射科醫(yī)師相比，Google提出的AI模型偵測(cè)到的癌癥病例增加了5%，且偽陽(yáng)性的檢查結(jié)果減少了11%以上。
AI模型快速篩檢，讓更多糖尿病失明更早被發(fā)現(xiàn)
糖尿病視網(wǎng)膜病變是全球增長(zhǎng)最快的失明原因，而全球有4.15億名糖尿病患者都面臨該風(fēng)險(xiǎn)。預(yù)防的關(guān)鍵在于每年一次的定期檢查，檢查時(shí)使用特殊的攝影機(jī)拍攝眼底。
彭浩怡指出，眼科醫(yī)師會(huì)在視網(wǎng)膜圖片中，尋找眼睛微血管爆裂的細(xì)微特征，并將圖片由健康“無(wú)糖尿病視網(wǎng)膜病變”到最嚴(yán)重的“增殖性糖尿病視網(wǎng)膜病變”分為5級(jí)。在分級(jí)過程中，有些特征非常難以用肉眼發(fā)現(xiàn)，全球更有許多地區(qū)，缺乏足夠的眼科醫(yī)師可完成這項(xiàng)任務(wù)。
像是在印度，由于眼科醫(yī)師短缺，再加上其他醫(yī)療體系的不足，導(dǎo)致將近45%的患者在還沒有接受診斷之前，就已經(jīng)喪失視力。
因此，Google打造了一個(gè)機(jī)器學(xué)習(xí)系統(tǒng)，用以檢測(cè)患者視網(wǎng)膜圖像中的糖尿病視網(wǎng)膜病變。目前已在《美國(guó)醫(yī)學(xué)會(huì)雜志》發(fā)布一篇論文，指出該模型的表現(xiàn)與一般眼科醫(yī)師相當(dāng)。在印度與泰國(guó)也已經(jīng)有醫(yī)生在試用這套系統(tǒng)，作為檢測(cè)的工具。未來(lái)也將持續(xù)拓展應(yīng)用，同時(shí)尋求更進(jìn)一步的硬件解決方案及監(jiān)管審核。

結(jié)語(yǔ)
上面兩個(gè)案例只是Google下面幾個(gè)公司在醫(yī)療領(lǐng)域上十分基礎(chǔ)的應(yīng)用，我們也看出傳統(tǒng)醫(yī)療也有很多可以加入新技術(shù)優(yōu)化革新的場(chǎng)景，除了上述涉及的眼疾、癌癥診斷，ALS,Google已經(jīng)在帕金森、心臟病、多發(fā)性硬化癥等方面都用AI大數(shù)據(jù)技術(shù)取得不同程度的科研及應(yīng)用成果。

谷歌下一代診所的商業(yè)布局
所有產(chǎn)業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型將是大勢(shì)所趨，不可避免，而Google在醫(yī)療的提前布局，預(yù)示著下一代的未來(lái)數(shù)字診所即將到來(lái)!

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