这些人工智能项目正在改善癌症筛查和治疗结果

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  • 2020年,全球58.3%的癌症死亡病例发生在亚洲,到2025年,印度的癌症病例预计将增长12%,达到156万例。

  • 对此,世界经济论坛印度第四次工业革命中心与微软合作,启动了一个癌症护理项目。

  • 人工智能技术正被用于识别和治疗癌症,同时建立知识数据库,以帮助数百万人。

癌症是全球主要死因,也是几乎所有国家提高预期寿命的关键障碍。据世界卫生组织估计,在183个国家中,有112个国家的癌症在2000年至2019年间是70岁之前的第一或第二大死因,另有23个国家中癌症排名第三或第四。

就男女合计而言,据估计,2020年全部病例的一半和58.3%的癌症死亡病例发生在亚洲,而亚洲人口占全球人口的59.5%。正是这一地区在癌症护理方面面临复合型挑战:政策和规划未能转化为行动;基础设施和人力资源方面的资源受限;服务可及性存在差距;医疗保健支出不足等。

新兴技术是弥合癌症全程照护中医疗差距的关键支点。人工智能(AI)已成为这一游戏规则改变者。AI辅助的临床诊疗有望发挥重要作用,减少健康差距,尤其是在资源匮乏地区。将AI技术融入癌症护理,可以提高诊断的准确性和速度,辅助临床决策,并带来更好的健康结果。

人工智能可在改善癌症筛查、辅助肿瘤基因组特征分析、加速药物发现以及改善癌症监测方面发挥关键作用。癌症是一种复杂的多面疾病,存在数以千计的基因和表观遗传变异。基于AI的算法有望为在极早期识别这些基因突变和异常蛋白质相互作用铺平道路。现代生物医学研究也致力于将AI技术安全、合乎伦理地应用于临床。

鉴于疾病负担的紧迫性,世界经济论坛印度第四次工业革命中心,已启动一个项目“面向癌症护理可持续转型的第四次工业革命(FIRST)”项目。印度医学研究理事会预测,到2025年,印度癌症病例数预计将增长12%,为疾病负担再增加156万例。

世界经济论坛在第四次工业革命方面正在做些什么?

前沿技术与创新中心汇聚科学家、政策制定者和商业领袖,厘清新兴技术及其在现实世界中的影响。

通过促进合作与实验,该中心帮助合作伙伴将研究成果转化为应对全球共同挑战的实际应用。

了解该中心的工作

FIRST癌症护理项目聚焦于利用人工智能、物联网(IoT)和区块链等新兴技术,帮助在印度提供可及、可负担且优质的医疗保健服务。该战略正由政府、临床医生、IT解决方案提供商、学术界和民间社会组织等合作伙伴共同制定。微软一直是本论坛的重要合作伙伴,本文重点介绍这家IT巨头如何运用技术直面癌症。

前沿癌症项目

  • 微软正利用机器学习(ML)和自然语言处理(NLP),帮助全球顶尖肿瘤学家为患者找出最有效的个体化癌症治疗方案。一项名为“Inner Eye”的创新将机器学习与计算机视觉相结合,使放射科医生更详细地了解患者肿瘤的进展情况。剑桥Addenbrooke’s医院正在使用该技术,开发AI模型,利用医院自身数据,在患者扫描图像上自动标出肿瘤和健康器官。

  • BC Cancer与微软加拿大正在合作开展“单细胞基因组学”项目,该项目 将使医疗专业人员能够查看单个癌细胞的基因组。这一层级的细节将使针对个体的靶向、特定治疗组合成为可能,并使肿瘤学家能够预测患者肿瘤内单个细胞将如何应对化疗。

  • Bio Model Analyzer(BMA)是微软开发的一款基于云的工具,可让生物学家对细胞如何相互作用、交流以及形成的连接进行建模。BMA用途广泛,包括探索如何更早发现癌症,以及通过模拟哪些药物最为有效、癌症可能在何时对其产生耐药性,从而更好地理解如何治疗癌症。

  • 微软与阿斯利康一直在使用BMA,以更好地了解某类白血病患者的药物相互作用和耐药性。Project Hanover是一个旨在自动梳理所有这些零散信息、找出最相关数据的项目,使肿瘤专家有更多时间运用其专业知识,为患者制定最佳治疗方案。

  • 杰克逊实验室是一家独立的非营利生物医学研究机构(又称JAX),与致力于微软Project Hanover项目的计算机科学家合作,开发了一款工具,帮助全球医学和科学界跟上基因组研究进展所产生的、持续增长的数据量。该工具名为临床知识库(Clinical Knowledgebase,简称CKB),是一个可搜索的数据库,领域专家可在其中存储、整理和解读复杂的基因组数据,以改善患者治疗效果,并分享有关临床试验和治疗方案的信息。微软的AI技术使机器能够阅读复杂的医学和研究文献,并突出其中包含的重要信息。

微软只是改变癌症护理面貌的一个例子,同样,我们看到许多初创企业也正在涌现,利用这一技术。随着时间推移,我们将看到,通过采用基于AI的系统方法,研究人员可以实时协作,以数字方式共享知识,从而有望治愈数百万人。

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