Google AI 在醫療領域的應用

2018-06-08 11:14

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臨床驗證結果:2016 年,我們在美國醫學協會期刊 《The Journal of the American Medical Association》上,發表了與一 般眼科醫師的判讀具高度一致性的結果;隨著研究的進展,今年 二月,我們也於《Ophthalmology》期刊中,進一步發表了與視 網膜專科醫師的判讀高度相符的結果。

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透過圖表可以看出,神經網路演算法(綠色曲線)和視網膜專科醫師 (橘色點)與一般眼科醫生(綠色點)的 辨識結果顯示出高度的一致性。(Photo by Google)
透過圖表可以看出,神經網路演算法(綠色曲線)和視網膜專科醫師 (橘色點)與一般眼科醫生(綠色點)的 辨識結果顯示出高度的一致性。(Photo by Google)

這套系統也被應用在印度亞拉文眼科醫院的前導計劃中,經過三 個月後,發現透過 AI 比人工分級有更高的準確度,因此也正逐漸 增加將透過此演算法來檢測的病患人數。

我們也同與印度、泰國與美國的醫學單位進行合作,投入臨床驗 證與應用,並同時致力於推對監管機構的核准。而在研究過程 中,我們也發現硬體設備將會是掃描影像過程中不可或缺的要 素,所以我們也與 Verily (Alphabet 中的姐妹公司) 以及 Nikon 合 作,讓硬體設備不會成為機器學習在影像辨識中的障礙。

我們也致力於研究神經網路 (Neural Network, NN) 的可解釋性。 過去,神經網路通常被認為如黑盒子 (black boxes) 一般神秘,其 實不然。而且透過不同的技術,我們可以以視覺化方式,了解神 經網路是如何做出判斷;例如透過熱感應圖 (heat maps),我們可 以看出神經網路是如何強調標籤中最容易辨識的像素。

○ 導入機器學習可協助全新的科學發現

機器學習模型除了根據篩選結果協助醫生進行診斷外,甚至可以協助預測目前醫生還無法從影像上預測的病症。

在我們近期發表的論文中提到,我們也訓練機器學習模型來預測 醫生在評估患者心臟病發作或中風風險時考慮的各種因素,像是年齡、自報性別、吸菸狀況、血壓或主要不良心血管事件(MACE) 等。

(Photo by Google)
(Photo by Google)

結果顯示除了這些準確預測風險因素之外,我們也可以直接預測 患者五年內發生心臟病發作或中風的風險。

目前我們只有運用幾百個案例來訓練模型,這項研究還在相當早 期的階段,但模型的曲線下面積 (AUC) 達到 0.7 (演算法正確度達70%)。而這項技術將有機會應用到未來評估心血管疾病風險時, 可以透過非侵入性方式所取得的影像來進行相似的預測,也因此 將能為更多人所用。

● 幫助檢測淋巴結中的乳腺癌轉移瘤:

○ 背景:

癌症的診斷包括取腫瘤樣本,放在玻片上、染色,在顯微鏡下觀 察細胞情形。每一個玻片上包含將近 10 億像素 (10 gigapixels)的資訊,而透過顯微鏡徹底檢查這些玻片則非常耗時且複雜。而每 12 人的乳腺癌檢測中,就有 1 人可能被誤診,也是過去面臨 的一大挑戰。

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