精准给药与人工智能

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1、科技创新:创造未来的世界重症监护室是医生与死神搏斗的主战场,是抢救危重病人的最前线。在这场决定 生死的博弈当中,医生手中的药剂是制胜的关键:一方面,病人的用药需求迫切,需 要医生在短时间内快速精准对病人进行用药,另一方面,一些特定药物的副作用也是 不可忽视的,一旦剂量出现偏差,造成的后果难以挽回;因此,如何能够掌握到二者 之间的平衡,成为了医生和药剂师面临的共同挑战。从前,若要计算出精准的药量,需要医生频繁对病患进行采血,并实时分析血样。 但这种方式却存在着明显的缺陷,频繁采血加重了病人的身体负担,而对于如万古霉 素、法华林这样的抗生素药物来说,可供斟酌的计量空间过小;传统估算药剂剂量的 方式

2、,需要至少两天的时间,对于一些已经在以分秒为单位争取治疗时间的医生和病 患来说,两天也是难以接受的时间成本。因此,如何利用更先进便捷的手段实现快速、 精准的医疗,成了不少医疗机构的头等难题。精准医疗是基于病人个体信息的新型医疗模式,在这个模式之下,医疗的决策、 实施等都是针对病患个体化特征而制定的。同时,疾病的诊断和治疗也是以患者个体 化基因信息为基础,并结合其个体环境、生活方式,基因组测序数据,血液和尿液测 试等数据进行综合判断。复旦大学附属华山医院(以下简称“华山医院”)正是精准医疗领域的先驱者。为 了解决当下个体化精准给药软件的诸多问题,华山医院打造了一套个体化给药方案辅 助工具,利用个

3、体化参数和药代动力学公式计算得到预测的个体血药浓度值,使得医 生在用药的早期可以得到较为准确的个体血药浓度预测,及时调整用药方案。真正的 做到在适当的时间以最合适的方式和剂量给患者最恰当的药物,使药物在产生最大治 疗效益的同时减少或避免药物不良反应的发生。目前这套系统采用了内置 R 语言机器学习服务的微软 SQL Server 2016,通过 R 语言脚本打造的个体化给药方案辅助工具,可以对患者的给药剂量进行估算,实现药 物监测及个体化给药方案。根据初始的血药浓度、目标的血药浓度以及给药频率,生 成最后的用药建议。这套“两步走”的给药方案,能够在短时间内将药剂估算的准确 率从 70%提升至 9

4、9%,而估算的时间却从原有的两天缩短到了半天。若干年前,很难想象会有一样技术工具是由人工智能驱动的。若干年后,很难想象会有任何技术的背后没有人工智能的影子。云计算与日俱增的强大威力、运行于深度神经网络的强力算法,再加上今天能够 获取到的海量数据,在这三股强大动力的交织驱动下,今天,我们终于有能力实现人 工智能的梦想。人工智能拥有无穷的潜力,它有能力颠覆任何现有的垂直行业,比如医院,银行或者零售业,还有任何单一的业务流程,比如销售、市场或者人力资源和猎头。这样发展下去,终有一天,人工智能将有能力为人类无边的聪明才智锦上添花 增强人类已有的能力,并且帮助我们获得更强的生产力。最近,人工智能开始为大

5、众所关注,但开发者们在人工智能上的投入由来已久。 从二十多年以前,我们就已经在不断地构建人工智能的基础,机器学习、语音识别、 计算机视觉、图像识别,在这些领域中的一个一个成就不断地积累起来,最终促成了 今天这一波引人注目的人工智能的突破。时至今日,我们得以利用之前数十年的研究成果,利用读取数据,利用云计算的 强大计算力,以此为基础,我们打造出了新一代的人工智能工具和产品,让开发者和 客户能够真正从中受益。今天,在西雅图召开的 Build 2017 大会上,开发者们分享了关于人工智能的愿 景:将人工智能带给每个人,从开发者到数据科学家,从技术爱好者到学生。作为这 一愿景的组成部分,我们致力于为开

6、发者提供包括工具、服务在内的完整的平台,同 时我们要强调信任的原则,是始终让人掌控一切。人总是无法脱离时代而存在,要做时代的引领者就必须有高度清醒的时代意识, 把自己置身于时代的大背景下,感受时代的脉搏,倾听时代的召唤,把握时代赋予的 机遇。我们是幸运的,你们遇上了一个伟大的时代,当前中国进入了一个加速创新、 不断创新的新时代,我们的党和国家空前重视创新驱动战略,从习近平总书记的“人 人皆可成才,人人尽其才”,到李克强总理的“大众创业,万众创新”,创新创造已经 成为时代新的主旋律。国家不仅将“大众创业,万众创新”提升到中国经济转型和保 证“双引擎”的高度,而且积极促进、积极推进综合改革,为创新

7、创业营造宽松的政 策环境,可以说创新创业迎来了前所未有的机遇和蓬勃发展的春天。同时,我们正处 于“互联网”时代,在这个时代,互联网正以改变一切的力量,在全球范围掀起一 场影响人类各个层面的深刻变革。它赋予每一个人无穷的机遇和无限的可能,也为每 一个人都能成为创造者准备了最好的条件。在这个“大众创业,万众创新”的背景下, 在这个比任何一个社会阶段更加崇尚创新创造的时代,创新创业不再单单是“精英” 主体的事,而是每个人类每个有能力的“草根”群体的梦想。我们的校训要求学无止境,这里的学既是已有知识的学习,也包括知识的创造, 也就是创新。学习是创新的基础,创新是学习的升华,读书学习是长久保有敏锐思维、 开阔视野、创新能力和进取精神的最好办法。特别是在新的时代,知识更新的周期越 来越快,我们要跟上知识更新的节奏就应该将学习和创新作为我们的生活方式,不断 地向社会学习,向实践学习,做到持之以恒,知行合一,永远站在创新创业的前沿, 才能创造光辉的未来。

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