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      西門子開發(fā)鏡像數(shù)字心臟軟件 各大科技巨頭搶灘醫(yī)療AI市場

      心臟科醫(yī)生本杰明·梅德(Benjamin Meder)用鼠標和電腦屏幕代替手術刀和手術室,小心翼翼地將起搏器的電極放入跳動的數(shù)字心臟中。

      使用這個“數(shù)字雙胞胎”(鏡像心臟),模擬了7497號病人心臟細胞的電和物理特性,Meder運行模擬,看看起搏器是否能讓充血性心力衰竭患者存活——在他實際實施手術之前。

      隨著醫(yī)學進入日益?zhèn)€性化的時代,醫(yī)療設備制造商如何利用人工智能(AI)幫助醫(yī)生做出更精確的診斷?西門子Healthineers開發(fā)的這款數(shù)字心臟就是其中一例應用。

      西門子醫(yī)療集團(Siemens Healthineers)以及飛利浦(Philips)和通用電氣(GE Healthcare)等競爭對手面臨的挑戰(zhàn)是,如何保持與從谷歌到阿里巴巴(Alibaba)等希望利用大數(shù)據(jù)從醫(yī)療支出中分得一杯羹的科技巨頭的競爭優(yōu)勢。

      對西門子Healthineers及其傳統(tǒng)競爭對手而言,在這個新進入者越來越多的領域中,從主要的硬件公司轉型為醫(yī)療軟件先驅,被視為至關重要的一步。

      谷歌已經(jīng)開發(fā)了大量的人工智能工具,包括可以分析醫(yī)學圖像以診斷眼疾的算法,或篩選數(shù)字記錄以預測死亡可能性的算法。

      與此同時,阿里巴巴希望利用其云和數(shù)據(jù)系統(tǒng)解決中國醫(yī)療專家短缺的問題。它正在開發(fā)人工智能輔助診斷工具,以幫助分析CT掃描和核磁共振成像等圖像。

      今年3月從德國母公司西門子(Siemens)剝離出來的西門子Healthineers近幾個季度的業(yè)績,已超過了市場,得益于一系列醫(yī)用成像設備方面的新產(chǎn)品的推出。

      但分析師表示,德國飛利浦(Philips)、荷蘭飛利浦(Philips)和通用電氣(General Electric)子公司通用醫(yī)療(GE Healthcare)都將面臨壓力,要求它們證明自己能夠節(jié)省醫(yī)療系統(tǒng)的資金,因為支出與患者預后的關系越來越密切,而醫(yī)院則依賴批量采購來爭取折扣。

      西門子Healthineers在工業(yè)上有著悠久的歷史。它在1896年制造了第一臺工業(yè)制造的x光機,現(xiàn)在是世界上最大的醫(yī)療成像設備制造商。

      如今,首席執(zhí)行官貝恩德蒙塔格(Bernd Montag)的目標是將其轉變?yōu)椤搬t(yī)療保健GPS”——一家利用其數(shù)據(jù)銷售智能服務的公司,同時讓小型科技公司開發(fā)利用其數(shù)據(jù)庫的應用程序。

      西門子Healthineers投入了巨資。它雇傭了大約2900名軟件工程師,在機器學習領域擁有超過600項專利和專利申請。

      它并不孤獨。飛利浦表示,其研發(fā)人員和支出中約有60%集中在軟件和數(shù)據(jù)科學上。該公司表示,它雇傭了數(shù)千名軟件工程師,但沒有具體說明。

      專家們表示,人工智能在醫(yī)療技術上的成功將取決于能否獲得可靠的數(shù)據(jù),這不僅可以建立診斷模型,還可以預測未來數(shù)年某個特定病人的有效治療方法。

      德國海德堡大學醫(yī)院(Heidelberg University Hospital)的心臟病專家梅德(Meder)正在測試西門子Healthineers的數(shù)字心臟軟件。

      “我們能夠提前幾周或幾個月預測哪些病人會生病,某個病人對某種療法會有什么反應,哪些病人會受益最大。這能徹底改變醫(yī)學”。

      為此,西門子Healthineers建立了一個龐大的數(shù)據(jù)庫,其中包括2.5億多張帶注釋的圖像、報告和操作數(shù)據(jù),用于訓練其新算法。

      在這個數(shù)字雙胞胎模型的例子中,人工智能系統(tǒng)被訓練成將電子、物理特性以及心臟結構的數(shù)據(jù)搭建成三維圖像。

      開發(fā)該軟件的西門子Healthineers高級研發(fā)總監(jiān)托馬索曼西(Tommaso Mansi)表示,主要挑戰(zhàn)之一是隱藏其復雜性,并創(chuàng)建易于使用的界面。

      為了測試這項技術,Meder的團隊在6年的試驗中創(chuàng)造了100對患有心力衰竭的數(shù)字心臟雙胞胎。

      計算機根據(jù)數(shù)字雙胞胎進行預測,然后將其與實際結果進行比較。

      他的團隊希望在2018年底完成對預測的評估。

      如果測試結果令人滿意,該系統(tǒng)將在一個更大的、多中心的試驗中進行測試,作為讓該軟件獲得監(jiān)管機構批準用于商業(yè)用途的下一步舉措。

      西門子醫(yī)療公司(Siemens Healthineers)拒絕透露這項技術何時最終可能被診所使用,也拒絕透露其數(shù)字心臟或其他器官模型(如肺和肝)的具體商業(yè)化進程。

      通用電氣(GE)和飛利浦(Philips)也在研發(fā)數(shù)碼心臟雙胞胎產(chǎn)品,非傳統(tǒng)的運營商也在積極行動。

      飛利浦公司(Philips)銷售的人工智能心臟模型可以將2D超聲圖像轉化為數(shù)據(jù),幫助醫(yī)生診斷問題,或自動分析掃描結果,幫助醫(yī)生制定手術計劃。

      與西門子醫(yī)療公司(Siemens Healthineers)一樣,該公司的愿景是將掃描、心電圖(ECGs)和醫(yī)療記錄結合起來,創(chuàng)建一個模型,為現(xiàn)有的心臟模型增加更多的細節(jié),預測心臟在現(xiàn)實生活中對治療的反應。

      目前,這類軟件仍處于開發(fā)的早期階段,公司將不得不與監(jiān)管機構合作,研究如何才能在醫(yī)生愿意相信機器診斷之前,讓監(jiān)管機構批準這類預測模型。

      專家們說,獲取具有足夠多樣性的高質量數(shù)據(jù)至關重要,解釋數(shù)據(jù)并將其轉化為醫(yī)學專業(yè)人員可以使用的東西的能力也至關重要。

      GE醫(yī)療臨床護理解決方案部門的首席技術官Vivek Bhatt說,特別是,隨著模型越來越接近完美,模型將不得不針對罕見病例進行培訓。

      他說,要想獲得更多的數(shù)據(jù),獲得正確的數(shù)據(jù),并利用這些獨特的案例數(shù)據(jù),有一個持續(xù)的過程是極其重要的。

      這家老牌醫(yī)療技術公司表示,它們與醫(yī)院和研究機構的長期合作關系,以及龐大的已安裝的機器網(wǎng)絡,將使它們在與新科技公司的競爭中占據(jù)優(yōu)勢。

      西門子Healthineers、GE Healthcare和Philips表示,他們的數(shù)據(jù)庫中既有公開數(shù)據(jù),也有臨床試驗或與醫(yī)院合作的數(shù)據(jù),還有一些來自客戶的數(shù)據(jù)。

      他們說,所有的數(shù)據(jù)都是匿名的,只在病人同意的情況下使用。不過,一些活動人士和學者擔心,患者的數(shù)據(jù)主要被公司用作商業(yè)工具。

      埃森哲(Accenture)瑞士科學業(yè)務董事總經(jīng)理鮑里斯博格丹(Boris Bogdan)認為,數(shù)據(jù)所有權是一個灰色地帶,如果企業(yè)開始從中獲利,可能會引發(fā)患者的反彈。

      他說,F(xiàn)acebook創(chuàng)立之初,沒有人真正關心誰擁有這些信息。但既然人們知道Facebook用他們的數(shù)據(jù)賺了大錢,那么數(shù)據(jù)隱私、數(shù)據(jù)使用和數(shù)據(jù)商業(yè)化等問題就變得越來越明顯。


      我們的醫(yī)生

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