超级计算机能为癌症提供最佳治疗方案吗?

人工智能系统正在大幅扩展其在亚洲的影响力

2011年,一台超级计算机在智力竞赛节目《Jeopardy!》中赢得了100万美元。2016年,同一台超级计算机正在应对一项挑战,其量化单位不是数百万美元,而是数百万癌症患者

目标是利用沃森的自然语言处理能力,挖掘医学文献和患者记录,以提供治疗建议。本月,沃森计算机系统正在大幅扩展其影响力——从泰国的一家医院扩展到印度的六家医院,并计划在中国再增加21家。

沃森肿瘤解决方案是沃森的这种应用,它是一个人工智能系统,可以访问数百万页的医学教科书和期刊文章。纪念斯隆-凯特琳癌症中心的肿瘤学家通过向系统提供患者描述,然后告诉沃森正确的治疗方法,从而训练该系统提供适当的治疗建议。


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“这和我们训练年轻医生一样,通过展示我们的专家将如何治疗特定人群的某种癌症,”纪念斯隆-凯特琳肺癌专家马克·克里斯医生说,他正在领导医院与IBM的合作。

沃森会查看患者的记录,如医生笔记和实验室检查结果,并就采取何种治疗方案给出意见。这些意见有易于获取的证据支持——医生可以点击推荐的治疗方案,查看哪些医学研究支持该方案。

初步研究表明,沃森在推荐治疗方案方面相当出色。在检查不同的患者时,沃森在一项研究中,90%以上的时间与纪念斯隆-凯特琳的医生意见一致,在另一项研究中,50%的时间意见一致。这些研究在2015年的一次肿瘤学会议上发布,摘要已发表,但研究本身尚未发表。作者包括IBM附属的科学家。

临床计算

泰国康民国际医院的医生已经使用该系统大约一年了,印度的六家医院的肿瘤学家在几周前开始使用沃森。

这些肿瘤学家之一是阿米特·劳坦医生,他在印度南部城市班加罗尔的马尼帕尔医院执业。沃森已完全集成到医院的计算机系统中,因此征求沃森的意见只需几秒钟和几次点击。

在接受STAT采访时,他说他已将沃森用于大约二十几位患者。他说,大多数时候,沃森都证实了他已经做出的决定是正确的,例如一位需要积极化疗的乳腺癌患者。

其他时候,沃森会提出不同意见,医生们会改变主意。劳坦的一位患者患有2期结肠癌,劳坦认为需要化疗。沃森建议跳过放疗,观察患者——它的意见最终占了上风。

劳坦强调,沃森本身并没有做出决定。在结肠癌患者的案例中,沃森向劳坦提供了关于为什么化疗可能没有那么有益的证据,他能够与患者分享这些证据。

然而,关于劳坦患者情况的信息——例如化疗是否帮助了乳腺癌患者——目前尚未用于帮助沃森在未来改进,克里斯说。

“那是最终目标——它将从经验中学习,”克里斯说。但这个目标还需要数年时间才能实现,实现这一目标的障碍之一是确保沃森能够访问和理解它需要的关于患者的所有信息——完整的医疗记录。

IBM上周宣布,它正在将该计划扩展到中国,尽管确切的推广日期尚在未来几年。IBM沃森健康首席健康官Kyu Rhee医生说,沃森的部分效用在于“普及癌症护理”,覆盖那些不易获得信息的地区。癌症是中国的主要死因,2015年估计导致280万人死亡。

陈群伟医生是中国东部的一位肿瘤学家,他的医院正在采用该系统,他说他预计沃森肿瘤解决方案将非常有用,特别是对于小型医院的医生来说,这些医院的肿瘤学家较少有机会参加会议,在会议上他们可能会了解到新的治疗指南和程序。

IBM拒绝透露在中国使用沃森的费用由谁支付以及支付给谁。

数据的重要性

由于沃森肿瘤解决方案是一个机器学习系统,其输出结果的质量仅取决于其输入质量。如果它无法读取医生的笔迹,它就不知道医生试图做什么。因此,关键的下一步是确保输入沃森的数据 действительно 良好,这可能是一个挑战。

医疗软件公司Flatiron Health总裁扎克·温伯格说,“电子健康记录中收集和存储的绝大多数患者数据都是完全非结构化的。”他的公司正在做的事情之一是以更有用的方式组织这些数据。

温伯格说,IBM正在解决“问题中一个有趣的部分”——帮助医生做出治疗决策——但机器学习算法永远不可能好到足以了解医生所知道的一切。(温伯格的公司已与IBM联系,但没有正式合作。)

“机器学习是解决问题的一部分,但不能解决所有问题,”温伯格说。“有时它可能被呈现为解决我们所有问题的万能方案。这不完全正确。”

IBM的Rhee也同意医生不会被取代。他说,沃森充当“值得信赖的顾问”。

目前还没有关于沃森的建议如何影响患者健康的研究发表,印度的肿瘤学家说,现在判断它甚至如何影响他们的决策过程还为时过早。

但这并没有阻止医院推广沃森。马尼帕尔医院甚至更进一步,允许患者远程寻求沃森咨询。患者可以上传他们的医疗记录,支付9500卢比(约合140美元),然后收到一份PDF报告,其中包含沃森对他们病情的分析,并由马尼帕尔医生验证,以及与马尼帕尔医生的电子咨询。IBM发言人表示,该报告并非直接来自沃森。

劳坦说,对于来医院就诊的患者,沃森的意见是免费的。

STAT许可转载。本文最初发表于2016年8月19日

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