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《自然》雜誌:區塊鏈技術+人工智慧=醫療數據安全共享!

研究人員正在開發人工智慧技術來篩查X光片的乳腺癌人群

Dexter Hadley 認為乳腺癌篩查的人工智慧演算法(AI)如果可以成功讀取數百萬張乳腺的X膠片信息,那麼就乳腺癌篩查而言,人工智慧可能會比臨床醫生做的更好。問題是:怎樣才能打開如此龐大的醫療數據通路?因為許多國家都會保護患者隱私,敏感的醫療信息仍然是科技公司與研究人員的禁區。

因此,作為加州大學舊金山分校的醫生與計算機生物學家,Hadley 正在試圖從根本上解決這一問題。他和他的同事們構建了一個計算機系統,該系統允許人們輕鬆安全地分享他們的醫療數據,並保留分享人的資料控制權,保護數據不被篡改。他們所使用的方法是基於加密貨幣的比特幣區塊鏈技術,並即將進入系統測試階段。截止5月,Hadley和他的同事們會啟動一項研究,通過系統讀取300萬到400萬名美國女性乳腺X線光片的醫療數據來實現乳腺癌篩查,並調試其系統的AI演算法。

越來越多的研究團隊(包括學者、科學家、創業者等)正在加入到這一領域,他們通過區塊鏈技術使患者的影像、病案、基因報告等數據共享變得更為有效,也更具吸引力;甚至有些研究項目還會支付患者一定的費用來使用他們的醫療信息。許多團隊的最終目的都是利用區塊鏈技術,調試系統的AI演算法來辨識他們所收集的數據。

數據安全

在大家努力的同時,大眾也日益關注這些科技巨頭們是如何進行數據挖掘並獲取利益的,這裡當然也包括一些醫療信息。2016年有新聞報道稱,英國倫敦的Deepmind公司(也是谷歌母公司Alphabet旗下的一家人工智慧公司)因為未經充分許可,從英國國家衛生中心的一個分支機構獲取了160萬份患者資料,包括:患者姓名、敏感信息(諸如一個人是否患有性病等),致使陷入輿論爭議當中。

來自麻省理工學院的計算機科學家 Andrew Lippman說到:「現如今,谷歌與Facebook都擁有各自獨立的資料庫,該數據可能涉及你的私人信息卻不在你的掌控之中。但在醫療領域,目前還沒有類似Facebook這樣的公司存在。一般來說,通過區塊鏈技術來分享散亂的醫療信息,可以保護數據是安全的且不可篡改,就像是一個身份識別的數據控制模型。"

區塊鏈是一種分散式的電子信息系統,可以記錄不斷延展的"區塊"鏈條中的所有交易,且記錄極難修改。因為要想闖入一個"區塊」,黑客就不得不對該區塊"鏈接"的所有「區塊"進行獨立的篡改,這無疑是一項艱巨的任務。

在 Hadley 的研究中,區塊鏈就像是一系列的數據交互開關,負責研究對象、臨床醫生、以及研究人員之間的數據訪問功能。參與研究的女性可以通過在線門戶網站breastwecan.org打開或關閉她們的數據訪問許可權,該網站正是使用區塊鏈技術來保護用戶的數據安全存儲於雲端。

研究人員計劃測試數百萬張健康女性和乳腺癌患者的X光片數據,並完成對其人工智慧演算法的專門調試,實現比醫生還能精準區分乳腺癌類別的目標。有數據顯示,醫生目前通過人工讀片X光膠片篩查乳腺癌的漏診率為25%。正如放射科醫師辨識腫瘤能力隨經驗提升一樣,人工智慧演算法的精準性常常也隨越來越多、且種類多樣的數據調試而提高。

Hadley 期望更多的女性都能參與並分享自己的乳腺X光片信息,來幫助改善乳腺癌的篩查技術;同時分享者還會獲取那些過往通常被診所機構所掌控數據信息的訪問與控制許可權。除此之外,參與研究的女性還可以通過網站breastwecan.org查看他們的影像報告,以及基於研究對象的年齡、組織密度、和其他已知影響因素等,所給出的其關於乳腺癌風險的標準臨床解讀。

鏈鎖效應

基於區塊鏈技術,個人與公司、研究人員之間的數據交互方式被打破,數據使用也可以是有償的。其他團隊也都在努力挖掘這一商機,最具代表性的就是Nebula Genomic公司 ,也是一家初創公司,由哈佛大學遺傳學家George Church聯合成立。該公司旨在搭建一個平台,讓那些希望分享自身基因測序數據的個體與那些需要購買訪問這些數據許可權的公司聯繫起來。參與者付費完成自己的基因測序後,能夠通過Nebula平台出售自己的數據信息,以數字虛擬貨幣方式完成交易,也可真實兌換為美金。

Church表示Nebula公司將會確保其合作的公司機構來履行他們的承諾,例如:合作公司可以保留一個人的數據時長等。相比之下,還有一些公司(例如:位於加州地區山景市的23andMe基因測序公司),當用戶許可他們的數據用於學術研究時,就幾乎等同於放棄了該數據使用的控制權。也有許多測序公司會向生物技術公司和製藥公司兜售匿名的用戶基因數據。

Lippman說到:讓人們對自身的醫療數據擁有更多的控制權,也可以讓健康即可受益。Lippman和他的學生開發了一款基於區塊鏈技術的MedRec系統,便於用戶分享自己的健康記錄數據。該系統將於今年在波士頓的貝斯以色列女執事醫療中心進行測試。該系統允許用戶補充信息到自己的健康檔案,包括:可穿戴設備的記錄數據(如:Fitbit數據等)。臨床醫師與研究人員可以在獲得許可的情況下,通過分析這些額外的數據,來調整實現用戶最為適合的治療方案。

最後,Hadley說到:「醫生所採集的大量常規醫學數據只有在允許分享和用於研究時,才能

促進醫學的進步。所以我們需要鼓勵人們分享他們的醫療數據,我們也要思考適合醫學領域的數據管理先進技術,當下區塊鏈正是適合的技術之一。」

關於 UCSF Health

UCSF Health是加州大學舊金山分校的教學醫院,是一所集卓越的科研、教育、臨床於一身,致力於推動全球健康生命科學的世界頂級機構。UCSF Health在舊金山灣區綜合排名第一,全美綜合排名前五;擁有全美知名的的Helen Diller癌症中心,以及舊金山地區唯一人體機能中心的骨科醫學研究院。在科研領域,UCSF Health在美國國家衛生研究院的科研經費支持排名全美第二,並發明了超過2000項的創新醫療方法。此外,UCSF貝尼奧夫兒童醫院的全部10個兒童亞專科領域均躋身「全美最佳兒童專科」榜單,也是舊金山地區獨一無二的兒童醫院。UCSF Health擁有超過900張病床和近3000位臨床主診醫師。UCSF Health因其「創新的診療服務、先進的醫療技術和開創性的醫學研究」而享譽世界。

美國彼愛醫療是UCSF在中國的官方合作夥伴。

美國彼愛醫療集團(Pier 88 Health, Inc.)是由美國臨床執業醫師、醫學院教授,醫療信息化專家,醫院管理專家等跨界人才共同創建的國際醫療平台,總部位於加州矽谷。彼愛醫療致力於搭建中美醫療交流之橋樑,中美醫患對接之平台。


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