从HoloLens到AI辅助结核病治疗,17年AI在医疗领域几个最重要的应用突破

原创  2017-11-26  作者  大数据文摘

大数据文摘作品

编译:姜范波


感恩节刚过去,17年最后一个月到来之前,我们总结了这一年人工智能在医疗健康领域应用的几个最重要突破。从HoloLens到AI辅助结核病治疗,新科技正在给医疗健康领域带来的前所未有的变革。


HoloLens 和医疗健康



微软的增强现实可穿戴计算机HoloLens首次亮相即受好评。作为计算技术的未来,微软公司推出了HoloLens技术和全息计算技术,将全息图投影到佩戴者的视野中。这个“未来”大大提高了罗奈特(Nate Lowe)目前的生活质量。由于两个椎间盘突出,罗奈特五年来一直遭受严重的背痛。神经放射学家文德尔∙吉比(Wendell Gibby)博士使用HoloLens把内部解剖全息图覆盖在他的身体上,以帮助指导经皮腰椎间盘切除术(APLD)。


HoloLens辅助手术成功地减少了时间,降低了风险和成本。HoloLens也被用来支持脊髓手术和锁骨修复手术。


吉比医生认为这种技术是医学的未来。罗奈特多年来第一次可以摆脱背痛的折磨,轻松庆祝感恩节。


基因治疗



基因治疗利用人类基因组知识来定位特定疾病的遗传根源。该过程涉及通过基因工程对病毒进行改造,把健康版本的基因传送到带有缺陷基因的患者体内。基因治疗是一个复杂的过程,还处于早期阶段,所以目前应用受到限制。但即使现在它也已经有所作为—— 菲利普和凯拉一家很感激他们的儿子列维是成功的故事之一。


产后出院时,凯拉和菲利普的双胞胎男孩都被认为是健康的。直到列维三个月大时,他的父母才知道他有严重联合免疫缺陷(SCID)。 病因在于基因突变攻击免疫系统,使列维无法抵抗感染。


2015年5月,列维的血液中注入了改变生命的基因治疗药物,从此使他获得了健康。 这个感恩节以及列维接受治疗以来的两个感恩节,他们一家可以感恩科技带给他们以及其它家庭的福音。


基因治疗2.0,译者注:本节源自

https://www.technologyreview.com/s/603498/10-breakthrough-technologies-2017-gene-therapy-20/


2年之后的现在,关键的难题已经得到解决,基因疗法治愈遗传疾病已曙光初现。两种用于遗传性疾病的基因疗法——用于严重联合免疫缺陷的Strimvelis和用于家族性脂蛋白脂酶缺乏症(一种脂肪代谢障碍,导致脂肪在血液中积聚)的Glybera——已经赢得了欧洲的监管部门的批准。 在美国,Spark Therapeutics可能率先上市; 它为一种进展性失明提供治疗。 正在开发的其他基因疗法针对血友病(一种凝血功能障碍)和大疱性表皮松解症(一种皮肤疾病)。


治愈罕见疾病,本身就令人印象深刻,但这还只是一个开始。斯坦福大学的儿科医生兼科学家Maria-GraziaRoncarolo表示,有40-50种不同疾病的基因治疗正在进行临床试验。10年前他带领的研究小组在意大利基于几个简单的条件进行了早期基因治疗实验,为Strimvelis奠定了基础。 除了治疗单个基因功能障碍导致的疾病之外,研究人员正在试图用这些治疗方法来治疗更常见的疾病,如阿尔茨海默病,糖尿病,心力衰竭和癌症。哈佛遗传学家乔治•丘奇曾经说过,有一天,每个人都可以通过基因治疗来对抗衰老的影响。


人工智能解决结核病,脑出血和创伤后应激障碍



微软,IBM,Facebook,谷歌,三星和苹果等公司在人工智能方面投入巨大。 通过机器和深度学习的结合,机器视觉和更多的人工智能正试图解决世界上一些最具破坏性的健康问题。


根据世界卫生组织的报告,结核病(TB)是一种可以通过空气传播,主要影响肺部的细菌感染性疾病,是全球十大死因之一。 去年,约有1040万人患有结核病。 其中近两百万人死亡。人工智能在偏远地区被用来帮助检测结核病,而且因为结核病有治疗方法,通过人工智能准确诊断最终可以减少疾病的死亡率。


译者注:该方法是通过人工智能判断X光胸片是否有肺结核的影像特征,使用了AlexNet and GoogLeNet这两种模型,经过1007张X光胸片的训练后,联合应用二者,对肺结核的诊断准确率可达99%。http://www.healthcareitnews.com/news/how-artificial-intelligence-helping-detect-tuberculosis-remote-areas)

美国心脏协会和美国中风协会报告说,中风是美国第四大死亡原因,也是主要的可预防的致残疾病之一。IBM Watson Health结合MedyMatch Technology将AI带到急诊室, AI技术与患者数据和临床见解相结合,使AI能够主动突出显示患者大脑中可能脑出血的区域。这种对问题区域的自动识别帮助医生大大改善了病人的治疗过程和结果。


译者注:MedyMatch是一家以色列的公司,与IBM Watson Health合作,在后者提供的CT图片的基础上,应用深度学习和计算机视觉技术,识别颅内出血的部位。详见

http://www.healthcareitnews.com/news/ibm-watson-partners-medymatch-put-artificial-intelligence-work-stopping-brain-bleeds


军人保护我们的自由,但往往付出持续的身体、精神和情感代价。创伤后应激障碍(PTSD)影响美国数百万退伍军人。弗吉尼亚州的研究表明,三百万参与伊拉克和阿富汗战争的军人中有五分之一患有PTSD。IBM Watson 的人工智能与PTSD治疗结合起来,有助于将心理治疗的完成率从10%提高到73%。好消息是,完成治疗的人中有80%可以康复。许多退伍军人及其家属很可能感谢人工智能在PTSD治疗中的益处。我们也应该。


译注:具体的方法是由退伍军人创伤后康复项目邀请退伍军人每周提供三份口述,IBM Watson 对其进行人格和语气分析,并提供个性化、基于循证医学的行为治疗方案。


结语


以上只是一些人工智能在医疗健康领域应用的例子。据调查,美国有35%的医疗机构将在2年内引进人工智能技术,而计划在5年内引进人工智能技术的医院达到50%,群体健康、患者诊断、临床决策支持、精准医疗是备受期待的应用领域。

(http://www.healthcareitnews.com/news/half-hospitals-adopt-artificial-intelligence-within-5-years)


原文链接:https://www.windowscentral.com/these-are-some-technological-advances-we-should-be-grateful


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