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定义“AI+医疗”新范式:第四范式携瑞金医院共同发布慢性病管理系列产品

发布时间:2018-08-31 10:33:32 来源:互联网 作者:佚名
[摘要]2017年2月,国务院办公厅发布了《中国防治慢性病中长期规划(2017-2025年)》,首次以国务院名义印发慢性病防治规划,为今后5-10年做好慢性病...
2017年2月,国务院办公厅发布了《中国防治慢性病中长期规划(2017-2025年)》,首次以国务院名义印发慢性病防治规划,为今后5-10年做好慢性病防治工作做出了纲领性规划。在《规划》中强调三级预防为主线,强调针对不同人群的防治结合、全程管理策略措施。慢性病是严重威胁我国居民健康的一类疾病,我国居民慢性病死亡占总死亡人数的比例高达86.6%,造成的疾病负担已占总疾病负担的70%以上,已成为影响国家经济社会发展的重大公共卫生问题。

8月30日下午,上海,人工智能领先企业第四范式与上海瑞金医院正式达成战略合作,并基于双方联合实验室研究共同发布了慢性病管理产品系列——瑞宁知糖、瑞宁知糖专业版、瑞宁知心、慢性病智能咨询系统,以及慢性病管理一体化机器人五款产品。

以世界卫生组织慢性病三级预防理论为基础,依托第四方式领先的人工智能技术与瑞金医院专业慢性病领域研究的深度融合,双方联合发布的慢性病管理产品具备患病风险预测、风险因素分析、个性化干预、智能咨询和健康管理等智能服务,解决目前慢性病筛查准确度低、针对性干预难度大、健康管理工具缺失的三大难题,打造“AI+医疗”慢性病管理和防治的新范式。

瑞金医院成立国家代谢性疾病临床管理中心,在宁光院士的带领下构建了全国最大的代谢性疾病样本库,深入对慢性病患者致病因素、治疗管理等课题研究分析,为我国慢性病医疗研究和防控做出巨大贡献。而作为世界人工智能领先企业,第四范式与瑞金医院强强联合共同建立联合实验室共同进行虚拟代谢人科研和慢性病管理产品开发,旨在利用领先的人工智能技术和领先的代谢性疾病前沿研究帮助推动慢性病研究和防治水平提升,降低慢性病对个人和社会的危害,造福大众。

攻克慢性病预测难题 第四范式专利算法引领行业标准

近两年,“AI+医疗”是人工智能落地应用的热门方向,希望借助人工智能技术来辅助医生提升医疗准确率和效率,缓解目前紧张的医疗资源状况。

众所周知,数据是人工智能的“命脉”,其中,医疗数据更被所有人工智能公司视为“珍宝”。自2005年起,瑞金医院开始针对医院门诊病房、上海地区和全国范围糖尿病进行长期随访和定期监测。2010年,糖尿病reaction研究在全国不同地域的29家单位的协作下进行,针对全国范围内29个检测中心约25万人进行慢性病流行病学调查,并选择了其中17万人进行了为期三年的糖尿病相关随访数据收集,从而形成了糖尿病研究领域最大数据集。

通常,基于标准化的生化检测、图像检测指标和显性特征的输入,通过大量标注样本训练和优化的机器学习模型,都可以达到较高准确率的辅助诊断结果。与“AI+医疗”中常见的影像和病症辅助诊断不同,慢性病预测管理在数据分析理解、算法建模评估指标、模型可解释性、输入指标变化及个性化干预推荐等方面都存在更大的挑战难度。

第四范式与瑞金医院联合发布的“瑞宁知糖”和“瑞宁知心”等慢性病管理产品,具备简单输入指标的情况下,评估并预测对普通用户检测糖尿病及糖尿病心血管并发症等常见疾病至少未来3年间患病风险、危险因素,给予对应个性化干预方案,同时提供用户长期自我管理,对世界卫生组织定义的慢性病三级预防均有针对性支持,依靠第四范式领先的人工智能技术和瑞金医院前沿的代谢病研究,这些产品具备筛查准确率高、模型预测指标具备医学解释性、个性化干预方案、可长期自我管理等应用特点。

要满足如此高的产品应用标准指标,第四范式数据科学家制定了一套完善的慢性病预测建模方案,解决了数据集中样本非标准统一,样本指标和地域差异、样本充分利用及模型需要可理解性高等一系列难题。在慢性病预测产品的建模过程中,第四范式科学家采用了充分利用先进的人工智能专利算法,融合高维机器学习技术、迁移学习技术、半监督学习和可解释机器学习技术的优势,解决了不同检测中心数据集标准不统一的问题,并通过全量数据挖掘数据相关性来提高建模和预测分析准确性,同时,结合迁移学习技术和高维机器学习技术,构建虚拟代谢模型,对不同用户针对性地生成个性化精准干预方案,让经过可解释优化的高维机器学习模型能够在用户输入基础身体指标条件下,完成慢性病精准筛查、危险因素分析、个性化干预方案推荐和健康管理四大核心服务。

目前,瑞宁知糖针对糖尿病预测总结出50万条诊断新规则,远超传统临床金标准规则数量,其糖尿病预测准确率比基于临床金标准的预测提升2-3倍。在瑞宁知糖与ADA(美国标准)、芬兰标准和CDS(中华医学会标准)三个主流的糖尿病风险评估标准对比中,糖尿病预测准确度有显著提升——该产品基于AUC评估效果绝对值提升7%起,而专业版则绝对值提升16%起,达到目前业界的领先水平。

与瑞宁知糖相似,瑞宁知心在糖尿病心血管并发症的预测效果上与国际著名Framingham心血管疾病风险评估标准相比,基于AUC评估效果绝对值提升14%,超出行业标准预测水平,领先世界糖尿病心血管并发症预测。

完善三级预防体系 线上线下一站式慢性病健康管理产品构建

根据世界卫生组织慢性病三级预防理论结合国内慢性病诊疗情况,本次发布的瑞宁知糖、瑞宁知糖专业版、瑞宁知心、智能咨询系统和慢性病管理一体化机器人五款产品构建了线上线下一站式慢性病健康管理产品系列,打造了一级预防筛查与防范,二级预防指标与检测,三级预防个人管理与双向转诊的全流程应用,建立了社会化慢性病防治体系的标杆体系。

本次发布产品中,不仅具备业界领先的人工智能预测算法,针对大众用户、体检中心以及商业健康机构的应用特点以及慢性病社会化防治需求,对产品特点和功能进行定制化优化,具备业界领先的5大优势:

·灵活指标检测:

基于不同的用户需求,提供必填信息和选填信息两类信息输入,其中必填信息为性别、年龄、身高、体重、教育程度、糖尿病家族史、吸烟和饮酒等基本个人信息,选填项为临床检测信息,包含:空腹血糖、血压、体重指数、血肌酐、空腹胰岛素、甘油三酯、糖化血红蛋白的医学生化检测指标。输入信息的完整度和专业性,直接影响最终专业报告的预测准确性和建议匹配度。

·精准、分级慢性病综合评估

通过业界领先的慢性预测模型检测,对用户未来3年患慢性进行危险评分和等级预估,提供患病概率和未来(9年或15年)风险趋势说明,并针对提供专业医生建议。

·危险因素与流行病学研究的一致性

模型指标切割点与数十年临床经验医生一致,能精准识别出约数十个最关键的危险因素指标,提供流行病学参考分析素材,例如:年轻时体重变化的幅度对患病概率的影响、血糖指标与肝肾功能指标对患病概率的影响等。

·基于虚拟代谢模型的个性化干预

与基于简单通用规则的干预方案相比,产品基于迁移学习构建虚拟代谢模型和高维机器模型提供个性化健康干预方案,能够根据用户的实际情况给出准确的个性化干预方案,达到更具针对性更完善的慢性病防治效果。

•个人健康专业管理

针对不同用户的健康管理的需求,为他们提供专业的慢性病健康管理服务,不仅可详细记录历史检测结果和详细评估报告,还为用户提供所有指标信息查询,提供参考检测指数正常范围和异常提示,并根据整体指标变化提供风险评分变化趋势,更好地帮助用户进行自我健康管理。

今天,第四范式和瑞金医院共同发布的5款慢性产品具备行业应用的领先性和广泛场景覆盖能力,在慢性病管理领域构建了完整产品体系,帮助用户在线上线下实现一站式慢性病管理服务,为慢性病社会化防控和管理起到得了积极作用。从医疗影像、病历医疗辅助诊断开始,到如今慢性病的精准筛查、干预和管理,人工智能正深入医疗各个场景中发挥关键性技术作用,在人工智能技术不断与医疗大数据、专业知识深度融合的必然趋势下,“AI+医疗“给予人工智能公司更大的探索和想象空间,期待未来为更健康的社会做出更多贡献。

附:第四范式&瑞金医院 慢性病管理产品介绍

瑞宁知糖

第四范式与瑞金医院推出的首款慢性病健康管理产品,普通用户只需填写个人基本信息指标,即可进行3年内糖尿病风险预测,产品出具专业的评估报告,包含:用户糖尿病综合风险评估、危险因素分析、个性化干预方案和健康管理四项专业建议,给普通大众提供最便捷准确的糖尿病初步筛查和个性化干预方案。

产品特点:

·简单易用指标输入:

输入指标包含必填信息和选填信息两类,其中必填信息为性别、年龄、身高、体重、教育程度、糖尿病家族史、吸烟和饮酒等基本个人信息,选填项为空腹血糖和收缩压两项基本检测信息。

·精准糖尿病综合评估

基于个人身体基本信息,对用户未来3年患糖尿病疾病进行危险评分和等级预估,提供患病概率和未来9年风险趋势说明,提供专业医生建议。

·前沿研究的危险因素分析

预测模型识别能精准识别出约20个最关键的危险因素指标,与数十年临床经验医生一致,例如:年轻时体重变化的幅度对患病概率的影响、血糖指标与肝肾功能指标对患病概率的影响等。

·基于虚拟代谢模型的个性化干预

与简单通用规则的干预方案相比,基于迁移学习构建虚拟代谢模型和高维机器模型的个性化解决方案,能够根据用户的实际情况给出准确的预防干预方案,达到更完善的糖尿病防治效果。

·个人专业健康管理

针对个人慢性病健康管理的医疗需求,提供专业级的个人健康管理服务,不仅可详细记录历史检测结果和详细评估报告,还为用户提供所有指标信息查询,提供参考检测指数正常范围和异常提示。

瑞宁知糖(专业版)

在瑞宁知糖大众版上增加了临床检测指标输入,大幅提升了糖尿病预测、危险因素分析和个性化干预方案的准确性和分析维度,适合体检中心和商业健康机构使用,专业版指标的输入可以直接与机构的系统对接。

产品特点:

·临床检测指标输入

除了基本个人信息填写外,专业版要求输入临床检测指标,包含:空腹血糖、血压、体重指数、血肌酐、空腹胰岛素、甘油三酯、糖化血红蛋白、蛋白尿肌酐比等17项生化检测指标。

·精准糖尿病综合评估

基于临床检测指标数据,针对用户未来3年患糖尿病疾病进行危险评分和等级预估,提供患病概率和未来9年风险趋势说明,针对用户目前情况提供专业医生建议。

·前沿研究的危险因素分析

在大众版识别20个最关键的危险因素指标外,增加了血脂、肾功能危险因素的分析,更专业地糖尿病的危险因素及病理原因进行分析,为自身健康和干预方案奠定坚实基础。

·精准的虚拟代谢模型干预方案

通过临床检测指标输入和专业危险因素分析的,基于迁移学习构建虚拟代谢模型和高维机器模型提供更准确的个性化干预方案,为用户提供精准的糖尿病防治手段和效果。

·个人专业健康管理

提供临床专业慢性病健康管理服务,记录详细历史体检检测结果和详细评估报告,针对临床检测指标提供信息查询,对参考检测指数正常范围和异常进行提示。

瑞宁知心

第四范式与瑞金医院联合推出针对糖尿病心血管并发症风险预测产品,普通用户根据自身情况填写个人基本信息(必填)和临床检测指标(选填),可进行3年(15年)内糖尿病心血管并发症风险预测,专业评估报告包含:糖尿病心血管并发症综合风险评估、危险因素分析、个性化干预方案和健康管理四个项目,为普通大众、体检机构和商业健康机构提供糖尿病心血管并发症患病筛查和个性化健康干预方案建议。

产品特点:

·灵活检测指标输入

输入个人基本信息(必填)和临床检测指标(选填)均可,其中必填信息为性别、年龄、身高、体重、腰围、臀围、血压等11项个人信息,选填项为空腹血糖、高密度脂蛋白胆固醇、总胆固醇、糖化血红蛋白等10项生化检测信息。

·精准糖尿病心血管并发症综合评估

针对用户未来3年患糖尿病心血管并发症进行危险评分和等级预估,提供患病概率和未来15年风险趋势说明,针对用户目前情况提供专业医生建议。

·前沿研究的危险因素分析

预测模型能精准识别出最关键的糖尿病心血管并发症危险因素指标,与数十年临床经验医生以及病理学研究一致,对体重、血压、血糖、血脂和肾功能等做危险分析和建议。

·基于虚拟代谢模型的个性化干预

基于迁移学习构建虚拟代谢模型和高维机器模型能够提供个性化解决方案,比沿用简单通用规则的干预方案更贴合个人实际情况,更准确的预防干预方案能起到更好的糖尿病心血管并发症防治效果。

·个人专业健康管理

针对个人慢性病健康管理的医疗需求,提供专业级的个人健康管理服务,不仅可详细记录历史检测结果和详细评估报告,还为用户提供所有指标信息查询,提供参考检测指数正常范围和异常提示。

智能咨询系统

基于人工智能NLP、知识图谱和多轮对话技术的慢性病咨询机器人,针对慢性病相关话题进行人机互动沟通,内容涵盖饮食、运动、基础知识、常见并发症等。

产品特点:

·专业:对话内容由专业内分泌科专家撰写校验

·方便:用户可以范式健康公众号和网页上自由咨询

·及时:即问即答,随时帮助用户解答疑惑

慢性病管理一体化机器人

智能机器人内置瑞宁知糖、瑞宁知糖专业版、瑞宁知心、智能咨询4款AI健康产品机器人版应用,并与微信互通,随时同步慢性病医疗信息,在医院和社区的场景下帮助大众慢性病预测和管理一站式服务。

产品特点:

·灵活:灵活场景,可在医院、体检中心、社区健康中心灵活应用

·专业:专业应用,集成业界领先的慢性病预测、危险因素分析、个性化干预方案和健康功能,提供专家级智能咨询服务。

·及时:即问即答,随时查询慢性病相关内容

·易用:易用操作,按照提示步骤操作即可。

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