機(jī)器學(xué)習(xí)+精準(zhǔn)醫(yī)療是未來超算中心研究的重點(diǎn)

眾所周知，中國的超級計(jì)算機(jī)在世界上處于領(lǐng)先水平，天河二號和神威太湖之光都先后霸占世界超級計(jì)算機(jī)排名榜首多年，超算技術(shù)是中國的驕傲。近幾年，人工智能和區(qū)塊鏈技術(shù)大火，也得到了很多資本市場的青睞，當(dāng)超算與人工智能和區(qū)塊鏈技術(shù)結(jié)合，其應(yīng)用前景將更加廣闊。

截至目前，中國共建成了六座超算中心，國家超級計(jì)算長沙中心就是其中的一個(gè)。在中國醫(yī)療科技大會(huì)上，彭紹亮教授發(fā)表了《基于超算的人工智能和區(qū)塊鏈技術(shù)》的演講，作為“天河”超級計(jì)算機(jī)生命科學(xué)方向負(fù)責(zé)人，他為大家詳細(xì)介紹了超算與醫(yī)療、健康等數(shù)據(jù)融合在電子病歷和人工智能醫(yī)生方面的應(yīng)用，并闡述了如何從診前、診中、診后全面支持醫(yī)生進(jìn)行全方位精準(zhǔn)、高效的診療。

國家超級計(jì)算長沙中心副主任彭紹亮

從醫(yī)學(xué)影像到電子病歷

彭紹亮教授表示，目前國家超級計(jì)算長沙中心與華大基因、上海藥物所、軍事醫(yī)科院及超過六百家三甲醫(yī)院進(jìn)行合作，所做的這些研究是基于電子病歷大數(shù)據(jù)，從微觀、宏觀的醫(yī)學(xué)影像再到電子病歷。他認(rèn)為，由于對身體機(jī)制的不了解，導(dǎo)致人們在面臨癌癥、腫瘤時(shí)非常恐懼。

如今，智慧醫(yī)療的概念很火，但實(shí)際落地的情況并不理想。彭紹亮教授表示，當(dāng)前生命科學(xué)領(lǐng)域出現(xiàn)了很多大數(shù)據(jù)，這不僅是一個(gè)醫(yī)學(xué)難題，也成為了數(shù)據(jù)分析的瓶頸。他還希望把高性能計(jì)算、大數(shù)據(jù)、人工智能、區(qū)塊鏈等最新技術(shù)結(jié)合起來，并應(yīng)用到生命科學(xué)領(lǐng)域去解決實(shí)際的問題。

彭紹亮教授表示，目前他正在做腫瘤癌癥精準(zhǔn)醫(yī)療與下一代超級計(jì)算相結(jié)合的研究，這里面最關(guān)鍵的技術(shù)就是數(shù)據(jù)挖掘，即數(shù)據(jù)收集和數(shù)據(jù)標(biāo)注，目前已經(jīng)搭建了一個(gè)耗資約三千多萬的人工智能集群。

醫(yī)療大數(shù)據(jù)、人工智能與超算的結(jié)合

超算的價(jià)值可以從它對醫(yī)療大數(shù)據(jù)的貢獻(xiàn)看出來。彭紹亮教授提到，他的團(tuán)隊(duì)研發(fā)了一款健康體檢機(jī)器人，主要功能有收集驗(yàn)血、驗(yàn)?zāi)驍?shù)據(jù)等，它可以采集多達(dá)130項(xiàng)的健康體檢指標(biāo)，最重要的是可以拿這些健康體檢數(shù)據(jù)跟后臺(tái)幾千萬健康人的數(shù)據(jù)做對比，從而分析和評測出受檢人的健康狀態(tài)。

如今，人們?nèi)鴥?nèi)三甲醫(yī)院看病的一大難題就是掛號，很多時(shí)候病人因?yàn)閽焯柕R了最佳的糾就診時(shí)間。彭紹亮教授提到，其團(tuán)隊(duì)推出第一個(gè)國內(nèi)實(shí)現(xiàn)先看病后掛號的機(jī)器人，當(dāng)人們與機(jī)器人握手、拍照、問答等，機(jī)器人會(huì)為患者提供全方位的服務(wù)，如當(dāng)患者不知道掛號的科室，掛號機(jī)器人也能清楚地指出來。彭紹亮教授希望將掛號機(jī)器人打造成一個(gè)全科醫(yī)生，讓它擁有所有的疾病知識(shí)。

如何將醫(yī)療大數(shù)據(jù)、人工智能與超算的結(jié)合，并用于實(shí)際之中是彭紹亮教授的團(tuán)隊(duì)們在研究的課題。他提到，目前這個(gè)人工智能醫(yī)生已經(jīng)在香港、澳門等地做過人工智能診療和醫(yī)療大數(shù)據(jù)分析。

人工智能機(jī)器人怎么看?。?/p>

人工智能醫(yī)療主要解決兩類問題，一類是全球誤診率最高的十種疾病，另一類是全球患病人數(shù)最多的十種疾病。彭紹亮教授認(rèn)為，隨著鈣的流失，骨質(zhì)疏松的概率會(huì)增加，人們每一次的摔跤或骨折并非偶然。人工智能醫(yī)療一個(gè)有趣的地方是用數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)整個(gè)模型，其團(tuán)隊(duì)做了個(gè)骨質(zhì)疏松機(jī)器人，這個(gè)機(jī)器與多家醫(yī)院進(jìn)行合作，展開了多次的大規(guī)模免費(fèi)義診。目前這個(gè)機(jī)器已經(jīng)收集了國內(nèi)幾十萬人骨質(zhì)疏松的數(shù)據(jù)。還有一個(gè)健康巡防機(jī)器人，它可以代替醫(yī)生在危重傳染病房進(jìn)行全天的巡防，防止醫(yī)生和危重傳染病人的接觸與二次感染，巡防機(jī)器人能學(xué)習(xí)整個(gè)地圖并與病人進(jìn)行交互和數(shù)據(jù)采集，機(jī)器人看病的過程很簡單，患者首次刷下身份證和醫(yī)?？?，下次刷臉就可以完成骨質(zhì)疏松的篩查。

彭紹亮教授表示，他們的核心技術(shù)是通過智能機(jī)器人的協(xié)助來提升診前、診中、診后的效率和精度，希望建立中國人的全數(shù)字生命周期健康管理系統(tǒng)，盡可能地收集到各個(gè)維度的數(shù)據(jù)，包括先天性DNA數(shù)據(jù)、電子病歷、生活習(xí)慣等。未來人們的后代可以在互聯(lián)網(wǎng)上跟數(shù)字化生命對話。

在抑郁癥篩查平臺(tái)方面，由于抑郁癥患者誤診率高且隱私保障難以保障，通過抑郁癥篩查平臺(tái)，結(jié)合相應(yīng)的量表及數(shù)據(jù)庫，通過給患者進(jìn)行針對問答，監(jiān)測患者的腦電、表情數(shù)據(jù)，然后分析和診斷患者的病情。

機(jī)器人幫助每個(gè)家庭進(jìn)行疾病的預(yù)測與治療

深度學(xué)習(xí)在電子病歷上的應(yīng)用是通過電子病歷數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)醫(yī)療任務(wù)的預(yù)測，它將臨床數(shù)據(jù)和基因數(shù)據(jù)打通實(shí)現(xiàn)多維數(shù)據(jù)的融合。彭紹亮教授表示，他的團(tuán)隊(duì)把患者的先天數(shù)據(jù)與后天電子病歷數(shù)據(jù)進(jìn)行整合，建一個(gè)全天候的家庭健康醫(yī)生，對每個(gè)家庭成員進(jìn)行健康評估，預(yù)測成員未來5到20年的疾病風(fēng)險(xiǎn)，然后針對性地進(jìn)行干預(yù)和呵護(hù)。

除了在醫(yī)療和人工智能上的研究，彭紹亮教授與他的團(tuán)隊(duì)也在做醫(yī)療和區(qū)塊鏈技術(shù)結(jié)合的研究，這個(gè)研究的目的是打通醫(yī)院個(gè)基因公司間的數(shù)據(jù)壁壘，機(jī)器學(xué)習(xí)+精準(zhǔn)醫(yī)療也是未來研究的重點(diǎn)。