西門子醫療打造心臟數字副本 可提前預測手術效果

德國海德爾堡大學的心臟病學家Benjamin Meder藉助鼠標和計算機屏幕而不是手術刀，小心翼翼的在一個跳動的數字心臟上安放了一個起搏器的電極。藉助模擬患者細胞電氣和物理特性打造的這種“數字副本”， Meder能夠在手術前通過模擬瞭解起搏器是否能夠挽救心臟衰竭患者的生命。

這種數字心臟是由西門子醫療公司打造的，這項研究也代表着，隨着個性化時代的到來，醫學設備製造商們如何使用人工智能技術來幫助醫生們進行更準確的診斷。西門子醫療和飛利浦、通用醫療等競爭對手所面臨的挑戰在於，如何在與谷歌等希望藉助大數據獲取健康醫療利潤的科技巨頭的競爭中獲得優勢。

對於西門子醫療和它的傳統競爭對手來説，從主要的硬件製造公司向醫學軟件先驅者的過渡被視作該領域入行的關鍵。谷歌已經研發出了大量的AI工具，其中包含了能夠通過分析醫學影像進行眼部疾病診斷的算法，以及通過數字記錄預測可能死亡時間的算法等。

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與此同時，阿里巴巴也希望藉助它的雲系統和數據系統來扭轉中國醫學專家短缺的現狀。阿里巴巴正在進行人工智能輔助診斷工具的研究，以幫助醫生們進行CT掃描和核磁共振掃描圖像的分析。

今年三月份從西門子集團分離出來的西門子醫療在最近這個季度的醫學影像設備銷售獲得了突破，這也多虧了一系列新產品的問世。但是據分析人士稱，這家德國公司還有飛利浦以及通用醫療都將遭遇一種壓力，它們必須證實自己能夠為醫療保健制度節省資金，因為醫療開銷越來越多的與患者的收入聯繫在一起，而且醫院也依靠批量採購來獲取折扣優惠。

西門子醫療在這一行業有着悠久的歷史，它在1896年打造了第一台企業化X射線機器，現在它已經成為世界上最大的醫學成像設備製造商。現在公司董事長Bernd Montag的野心在於把公司打造成為“醫療保健領域的GPS”，不僅通過銷售智能服務獲取數據，而且也讓小型科技公司研發App為它的數據庫反饋數據。

隨着西門子醫療公司的轉型，公司在IT領域投入了巨資。公司僱傭了大約2900名軟件工程師，而且在機器學習領域擁有超過600項專利和專利申請。但是西門子醫療的舉動並不孤單。飛利浦公司宣稱，公司大約60%的研發人員和60%的資金已經投入到軟件和數據科學領域。而且飛利浦公司也僱傭了數千名軟件工程師。

有專家稱，AI在醫學技術領域的成功取決於可以獲得的可靠數據，這種成功不僅僅是打造出數字模型，而且預示着針對特定患者的有效治療即將到來。心臟病學家Meder稱：“你可以設想一下，未來我們將能夠模擬一位患者所有的器官功能以及所有的細胞功能。我們將能夠提前數週或者數月預測患者是否會得病，以及患者對於特定療法會有怎樣的反應，而且患者將成為最大的受益者。那可能給醫學領域帶來革命性變化。”

為了實現這一目標，西門子醫療已經建造了一個擁有超過2.5億份註釋圖像、報告和手術數據的巨大數據庫，並藉此對新的算法進行訓練。在心臟數字副本的案例中，AI系統被訓練藉助心臟的電氣、物理特性以及結構數據打造3D影像。西門子醫療的軟件研發負責人Tommaso Mansi稱，研究人員面臨的其中一項主要挑戰在於避開其複雜性，並且創建一個易於使用的界面。

為了測試這項數字副本技術，Meder的團隊創建了100個心臟數字副本，這些模型全部來自於一個6年試驗中所研究的心臟衰竭患者。計算機根據數字副本進行了預測，預測結果隨後會與真正的結果進行對比。Meder的研究團隊希望在2018年年底之前完成預測的評估。

如果這一研究結果是有希望的，研究人員接下來將對這個系統進行更大規模的實驗測試，並且最終讓監管者批准這軟件進行商業應用。西門子醫療拒絕透漏這項技術最終將什麼時候用於臨牀，而且也未透漏它的數字心臟或者其它器官模型如何實現貨幣化。

西門子醫療、通用醫療和飛利浦宣稱，它們的數據庫來自於可獲取的公共數據、臨牀數據或者合作醫院的數據，也有些數據來自於它們的客户。而且它們宣稱，所有的這些數據都是匿名的，並經過了患者的同意。

然而一些活動家和專業學者擔心，這些患者的數據會被這些公司主要用作一種商業工具。埃森哲諮詢公司科學實踐部門的負責人Boris Bogdan認為，這些數據的所有權屬於灰色地帶，如果這些公司開始藉助這些數據盈利，可能導致患者的強力抵制。他聲稱：“當Facebook創建時，沒有人真正關心這些信息的所有權。現在人們開始瞭解，Facebook藉助他們的數據賺取了巨大的利潤。數據隱私、數據用途以及數據貨幣化等問題也變得越來越明顯。”