AI繫上紅絲帶

AI繫上紅絲帶

1981年12月1日,第一個艾滋病病例被發現;1988年1月,世界衛生組織將每年的這一天定為世界艾滋病日。

基因編輯嬰兒事件又讓艾滋病回到大眾視野的焦點,迄今為止三十多年的時間裡,它依然是對人類醫療技術的巨大挑戰。

當這個並不新鮮的話題再次被提及,人們應當如何自救?當下的醫療手段如何解決問題?在未來如何從源頭上阻隔傳播途徑?人工智能能改變這一切麼?是我們每一個人都應當思考的問題。

AI探入源頭

任何時候從源頭上解決問題,都是最好的方法。早在三年前,美國三角洲州立大學數學與計算機科學系的Akazue Maureen等人利用人工智能技術生成了一個系統,它能夠通過人體顯示的基本症狀來判斷其是否已經被HIV病毒感染,並且這個系統可以通過自我學習和自我適應來處理更多的病症。

這個系統改變了醫生依靠模糊經驗判斷病症的傳統方式,讓病症判斷更多的依賴於科學,也大大的降低了艾滋病的發病率和死亡率。

但是,通過症狀來診斷HIV只是其中的一個方面,最精確的方法是用人工智能技術進行病毒的載量檢測。病毒載量是通過檢查血液中的HIV數量來判斷病症的方法。但由於病毒載量檢測需要特殊的設備,成本太高,這種方法在一些不發達的國家或地區很難進行普及和推廣應用。

第二種方法是檢測血液中CD4細胞的數量。CD4細胞是細胞免疫系統中的戰鬥細胞。當HIV削弱免疫系統時,CD4細胞的數量會自然下降。

在2015年6月,有科學家在《醫學成像和衛生信息學雜誌》上發表論文,宣稱人們可以採用神經網絡的方法,通過機器檢測CD4細胞的數量來評估HIV在藥物作用下的變化,而實踐證明這一評估也取得了良好的效果。

自此,AI向HIV伸出了利爪,開始從診斷入手,保護人類生命安全

從藥物方案到機器人手術

眾所周知,艾滋病最大的天敵就是人體自身,HIV感染者要經過數年、甚至長達10年或更長的潛伏期後才會發展成艾滋病病人,而當人體的免疫系統被破壞後,一點小小的感冒發燒症狀就會引起人體病毒感染,最後會全身衰竭而死亡。

患者可以通過服用多種藥物來抑制HIV病毒的產生,以此避免HIV的再次複製,同時還可以修復人體部分免疫功能,這種方法被稱為雞尾酒療法。但由於每種藥物的性質不同,使用的規則也不一樣,為了避免人體產生抗藥性,多年來人們進行了一系列的努力。

人工智能所能解決的問題是,為雞尾酒療法提供藥物組合方案。

十幾年前,美國的一家公司將生物信息學與人工智能相結合,開發了名為HIVTherapy Edge的軟件,來為病人提供藥物組合方案,但這種方式由於並不成熟,所以通常所需時間較長。

但隨著時間的推移,科學也在發展轉變,越來越多的應用開始實現。南非誇祖魯納塔爾大學和美國弗羅裡達大學醫學院的研究者就將人工神經網絡(ANN)和定量構效關係(QSAR)相結合,開發了能夠預測用藥劑量的方法;英國艾滋病毒抗性反應數據庫的科學家用1154個臨床數據訓練了神經網絡,用來預測與實際反應高度相關的病毒反應。

同時,因為艾滋病毒會通過血液進行傳播,在艾滋病人的治療過程中,醫護人員存在較高的感染風險,如為艾滋病人接生、甚至進行一系列手術等。2017年5月,我國解放軍區總醫院用機器人成功的為艾滋病患者進行了胰十二指腸切除手術。

利用腹腔機器人,通過遠程操控精準的機械手臂和鏡頭完成手術,極大的降低了醫生與汙染血液、體液、氣溶膠的接觸,最大限度的避免了病毒感染。雖然這項技術目前還沒有得到大範圍的推廣,但隨著科技的提升和進步,未來也將會有一系列新技術應用到臨床的醫學中,艾滋等疑難雜症有了更多被攻克的可能。

預防是根本

如果你在12月1日這天走上街頭,會發現有很多防治艾滋病的志願者們在分發紅絲帶。1991年,紅絲帶在美國紐約第一次出現,它代表了人們對於艾滋病的關心和對於HIV感染者和受艾滋病影響的群體的關愛。

說起對艾滋病的抑制,繞不開預防二字,阻斷藥就是最重要的一種預防措施。

HIV阻斷藥,也稱暴露後預防用藥,英文名稱PEP。在發生高危暴露行為72小時內,它可幫助人們有效阻止HIV病毒感染。

11月23日,衛健委在新聞發佈會上,公佈了中國存活艾滋病感染者的數據:125萬。而每年新發感染人數在8萬人左右,這個數字讓人觸目驚心。

但調查數據顯示,HIV阻斷藥在實踐過程中,最突出的問題就是受眾人群知曉率低。

為了解決這個問題,美國南加州大學社工學院的Eric Rice等人開發了一個名為PSINET的算法,它可以分析人們之間的朋友關係,從而繪製出人們圈層的社會聯繫構圖模型,預測哪些人最具有影響力,從而幫助教育機構挑選最有影響力的人參加培訓,向他們宣傳和預防HIV的知識,其中也包括阻斷藥。

這個成果被髮表在德克薩斯舉行的人工智能發展協會會議上,而經過對於美國的流浪漢群體的模擬測試後,結果顯示這種方法預防艾滋的有效性比過去的方法提高了60%。預防知識的普及就是人們心中的紅絲帶。

結語

在基因編輯嬰兒的事件中,一對夫婦為了讓孩子拿到“一生不會被艾滋病感染”的入場券,寧願用並不成熟的方式做基因改造,忽略在孩子的一生中患其它病的已知風險。可見艾滋病對於一個家庭而言是多麼重大的災難,它帶給人心理上的挫傷和絕望也是難以癒合的。

目前為止,人們還是沒有找到完全治癒艾滋病的方式,但不得不承認的是,

人們對於“防艾”“抗艾”的醫學研究卻從未停歇,多年以來,關於艾滋病的診斷療法一步一步在向前推進,我們離真相也彷彿越來越近,而人工智能就像一隻撥開迷霧的手,幫助我們找尋更清晰的未來。

微軟公司的創始人蓋茨也稱:目前我們還沒有成功研發出艾滋病的疫苗,但有很多不錯的早期研發進展。我認為最早能在8年後研發出疫苗,但不管是8年還是15年,我們仍要繼續努力下去。

治癒艾滋病感染者,需要AI(愛)。


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