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

　　使用這個(gè)“數(shù)字雙胞胎”(鏡像心臟)，模擬了7497號(hào)病人心臟細(xì)胞的電和物理特性，Meder運(yùn)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(shí)際實(shí)施手術(shù)之前。

　　隨著醫(yī)學(xué)進(jìn)入日益?zhèn)€性化的時(shí)代，醫(yī)療設(shè)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(kāi)發(fā)的這款數(shù)字心臟就是其中一例應(yīng)用。

　　西門子醫(yī)療集團(tuán)(Siemens Healthineers)以及飛利浦(Philips)和通用電氣(GE Healthcare)等競(jìng)爭(zhēng)對(duì)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(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。

　　對(duì)西門子Healthineers及其傳統(tǒng)競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手而言，在這個(gè)新進(jìn)入者越來(lái)越多的領(lǐng)域中，從主要的硬件公司轉(zhuǎn)型為醫(yī)療軟件先驅(qū)，被視為至關(guān)重要的一步。

　　谷歌已經(jīng)開(kāi)發(fā)了大量的人工智能工具，包括可以分析醫(yī)學(xué)圖像以診斷眼疾的算法，或篩選數(shù)字記錄以預(yù)測(cè)死亡可能性的算法。

　　與此同時(shí)，阿里巴巴希望利用其云和數(shù)據(jù)系統(tǒng)解決中國(guó)醫(yī)療專家短缺的問(wèn)題。它正在開(kāi)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(guó)母公司西門子(Siemens)剝離出來(lái)的西門子Healthineers近幾個(gè)季度的業(yè)績(jī)，已超過(guò)了市場(chǎng)，得益于一系列醫(yī)用成像設(shè)備方面的新產(chǎn)品的推出。

　　但分析師表示，德國(guó)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?yàn)橹С雠c患者預(yù)后的關(guān)系越來(lái)越密切，而醫(yī)院則依賴批量采購(gòu)來(lái)爭(zhēng)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(tái)工業(yè)制造的x光機(jī)，現(xiàn)在是世界上最大的醫(yī)療成像設(shè)備制造商。

　　如今，首席執(zhí)行官貝恩德?蒙塔格(Bernd Montag)的目標(biāo)是將其轉(zhuǎn)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(wù)的公司，同時(shí)讓小型科技公司開(kāi)發(fā)利用其數(shù)據(jù)庫(kù)的應(yīng)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(jī)器學(xué)習(xí)領(lǐng)域擁有超過(guò)600項(xiàng)專利和專利申請(qǐng)。

　　它并不孤獨(dú)。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(xué)上。該公司表示，它雇傭了數(shù)千名軟件工程師，但沒(méi)有具體說(shuō)明。

　　專家們表示，人工智能在醫(yī)療技術(shù)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(yù)測(cè)未來(lái)數(shù)年某個(gè)特定病人的有效治療方法。

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

　　“我們能夠提前幾周或幾個(gè)月預(yù)測(cè)哪些病人會(huì)生病，某個(gè)病人對(duì)某種療法會(huì)有什么反應(yīng)，哪些病人會(huì)受益最大。這能徹底改變醫(yī)學(xué)”。

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

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

　　開(kāi)發(fā)該軟件的西門子Healthineers高級(jí)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(fù)雜性，并創(chuàng)建易于使用的界面。

　　為了測(cè)試這項(xiàng)技術(shù)，Meder的團(tuán)隊(duì)在6年的試驗(yàn)中創(chuàng)造了100對(duì)患有心力衰竭的數(shù)字心臟雙胞胎。

　　計(jì)算機(jī)根據(jù)數(shù)字雙胞胎進(jìn)行預(yù)測(cè)，然后將其與實(shí)際結(jié)果進(jìn)行比較。

　　他的團(tuán)隊(duì)希望在2018年底完成對(duì)預(yù)測(cè)的評(píng)估。

　　如果測(cè)試結(jié)果令人滿意，該系統(tǒng)將在一個(gè)更大的、多中心的試驗(yàn)中進(jìn)行測(cè)試，作為讓該軟件獲得監(jiān)管機(jī)構(gòu)批準(zhǔn)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(xiàng)技術(shù)何時(shí)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(jìn)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(yùn)營(yíng)商也在積極行動(dòng)。

　　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(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)，幫助醫(yī)生診斷問(wèn)題，或自動(dòng)分析掃描結(jié)果，幫助醫(yī)生制定手術(shù)計(jì)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(jié)合起來(lái)，創(chuàng)建一個(gè)模型，為現(xiàn)有的心臟模型增加更多的細(xì)節(jié)，預(yù)測(cè)心臟在現(xiàn)實(shí)生活中對(duì)治療的反應(yīng)。

　　目前，這類軟件仍處于開(kāi)發(fā)的早期階段，公司將不得不與監(jiān)管機(jī)構(gòu)合作，研究如何才能在醫(yī)生愿意相信機(jī)器診斷之前，讓監(jiān)管機(jī)構(gòu)批準(zhǔn)這類預(yù)測(cè)模型。

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

　　GE醫(yī)療臨床護(hù)理解決方案部門的首席技術(shù)官Vivek Bhatt說(shuō)，特別是，隨著模型越來(lái)越接近完美，模型將不得不針對(duì)罕見(jiàn)病例進(jìn)行培訓(xùn)。

　　他說(shuō)，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(dú)特的案例數(shù)據(jù)，有一個(gè)持續(xù)的過(guò)程是極其重要的。

　　這家老牌醫(yī)療技術(shù)公司表示，它們與醫(yī)院和研究機(jī)構(gòu)的長(zhǎng)期合作關(guān)系，以及龐大的已安裝的機(jī)器網(wǎng)絡(luò)，將使它們?cè)谂c新科技公司的競(jìng)爭(zhēng)中占據(jù)優(yōu)勢(shì)。

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

　　他們說(shuō)，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(guò)，一些活動(dòng)人士和學(xué)者擔(dān)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(xué)業(yè)務(wù)董事總經(jīng)理鮑里斯?博格丹(Boris Bogdan)認(rèn)為，數(shù)據(jù)所有權(quán)是一個(gè)灰色地帶，如果企業(yè)開(kāi)始從中獲利，可能會(huì)引發(fā)患者的反彈。

　　他說(shuō)，F(xiàn)acebook創(chuàng)立之初，沒(méi)有人真正關(guān)心誰(shuí)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(wèn)題就變得越來(lái)越明顯。