【中國傳動網(wǎng) 技術(shù)前沿】 不可否認(rèn)的是,人工智能驅(qū)動的診斷工具正面臨著徹底改變醫(yī)生治療和管理病人方式的未來。
機器學(xué)習(xí)算法能夠處理海量的患者數(shù)據(jù),發(fā)現(xiàn)人類臨床醫(yī)生看不到的模式,這一能力揭示了預(yù)測一切事物的新方法,從乳腺癌風(fēng)險到一個人患阿爾茨海默氏癥的幾率。
現(xiàn)在,來自密歇根州立大學(xué)的一組科學(xué)家宣稱,他們已經(jīng)建立了一種計算機算法,可以分析一個人的完整基因組,并精確地預(yù)測他們的身高,誤差僅為1英寸(2.5厘米)左右。機器學(xué)習(xí)系統(tǒng)是在一個近50萬成年人的數(shù)據(jù)集中進(jìn)行訓(xùn)練的。
該項目的首席研究員斯蒂芬·許(StephenHsu)表示:“該算法關(guān)注每個人的基因構(gòu)成和身高?!?/p>
“電腦向每個人學(xué)習(xí),并最終產(chǎn)生一個預(yù)測器,可以單獨利用他們的基因組判斷他們有多高?!?/p>
在這個早期的概念驗證項目中還有另外兩項成果:骨密度和最終的教育水平。雖然身高預(yù)測器是最準(zhǔn)確的,其他兩個結(jié)果仍然提供了可靠的結(jié)果。骨密度的預(yù)測足夠準(zhǔn)確,可以識別出最容易患骨質(zhì)疏松癥的人群,這些人群的骨密度很低。
利用計算機模型來處理數(shù)據(jù)的強度使得系統(tǒng)能夠根據(jù)成千上萬的遺傳變異來計算總體狀況的風(fēng)險。
這種大數(shù)據(jù)模型可以識別人類根本沒有能力識別的獨特基因組模式,而不是目前的基因測試模型,后者只檢測少量的基因變異。研究人員認(rèn)為,算法的準(zhǔn)確性只會隨著時間和更大的數(shù)據(jù)集而提高。
隨著人們對我們復(fù)雜的遺傳結(jié)構(gòu)有了更多的了解,模型中還可能包括一系列嚴(yán)重疾病。“雖然我們已經(jīng)驗證了這三種結(jié)果的工具,但我們現(xiàn)在可以用這種方法來預(yù)測其他與健康風(fēng)險相關(guān)的復(fù)雜性狀,比如心臟病、糖尿病和乳腺癌,”Hsu說。
“這只是開始。”
醫(yī)學(xué)研究與計算機科學(xué)日益融合,催生了一種新的合作研究——精確健康。其目標(biāo)是利用現(xiàn)代技術(shù)來開發(fā)新的診斷工具,使疾病的早期檢測成為可能,使醫(yī)療保健從治療癥狀轉(zhuǎn)變?yōu)楦嗟念A(yù)防策略。
密歇根州立大學(xué)特別關(guān)注這一新的趨勢,有一個專門的精確健康計劃(PrecisionHealthProgram)。
這項新研究發(fā)表在《遺傳學(xué)》雜志上。