医疗行业的数字化转型之路：数据分析与预测是关键

对于医疗保健和生命科学行业来说，其在IT技术与云服务方面有着哪些独特和新兴的需求?时下如火如荼的人工智能技术，又将如何重塑或定义医疗保健和生命科学行业的未来?在革新医疗行业生态、为其数字化转型赋能方面，亚马逊云科技又做了哪些工作?近日在2021亚马逊云科技re:Invent全球大会上，趣味科技带着这些问题采访了亚马逊云科技机器学习和医疗人工智能总监Taha Kass-Hout医学博士，下面就让我们来听听Taha Kass-Hout博士的解答。

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医疗行业对云服务的独特需求

谈到医疗保健和生命科学行业在IT技术与云服务方面的独特需求，Taha Kass-Hout博士表示，从许多客户与亚马逊云科技的交流反馈来看，这个行业普遍需要云服务商帮助其提供个性化的精准医疗方案。所谓精准医疗，就是在合适的时间，针对具体的病患，在大规模人群的数据基础之上，提供正确的诊断和合适的治疗方案。与此同时，医疗客户也希望能够获得一些能力，帮助他们更快、更好地研发新药或发现新的治疗方案。

Taha Kass-Hout指出，事实上，许多医疗机构一直以来都在不断地积累海量的病患数据，譬如患者病例。但问题就在于，这些海量数据大多都是非结构化数据，分析起来的难度非常大，因此许多医疗领域的科技公司都在努力地创新、尝试，想要把这些非结构化的数据结构化。如果能够在严格保护患者隐私的前提下，更好地驾驭这些病患数据，那么不光可以帮助医疗机构更好地提供诊断、治疗的方案，而且也能够同时提高整个医疗服务运营的效率。

举例来说，作为一家生命科技行业的企业，阿斯利康(AstraZeneca)在亚马逊云科技的帮助之下，能够在24小时之内进行510亿个数据(包括基因类型数据和病患数据)的统计分析，在2020年就可以同时进行40多种新药项目的开发。而英属哥伦比亚癌症中心(British Columbia(BC)Cancer)，则利用亚马逊云科技的云服务，在11天的时间里就发现了13万个全新的RNA病毒。

“通过这些案例可以看到，亚马逊云科技的云服务是如何助力医疗企业更快地进行创新。我们有为他们量身定制的专门针对医疗行业的云服务，不但可以帮助他们实现内部IT基础设施的现代化，而且还能帮助他们更好地进行医疗数据的存储和分析。”Taha Kass-Hout博士表示，“在整个云服务市场，亚马逊云科技提供了最为广泛、深入的针对医疗、生命科学行业的专业化的人工智能和机器学习的云服务，不仅帮助这些行业客户进行海量的数据存储，并且为他们提供数据库服务等一系列的工具帮助他们进行分析。从数据存储，到数据安全、数据分析以及计算服务，我们的方案都是非常全面的。”

人工智能在医疗行业的广泛应用

在医疗保健和生命科学领域，新兴技术正在得到越来越多大展身手的机会，尤其是人工智能技术，更是被广泛应用于预防性治疗、干预性治疗、新药研发、创新等各个领域。在过去的十几年里，许多医疗保健的相关文档都已经进行了数字化处理，比如美国的这一比例就已经高达50%。这些数据来自于医疗设备、科研基因排序，甚至还有许多是病患产生的数据。

“我们看到，越来越多生命科学领域的公司已经开始关注云技术、使用云服务，因为他们面临着在未来对海量数据进行分析、对非结构化数据要从中获得洞见的挑战。”Taha Kass-Hout博士表示，“我们还看到，在医疗行业和生命科学领域发生了史无前例的变革，像生物科技类公司、医药研发公司，以及医院、诊断中心等医疗服务机构，他们在过去很多年已经收集了海量的数据，现在他们要利用这些数据提供个性化、精准的诊断以及治疗服务。”

出于对云服务的迫切需求，许多医疗机构都选择了与亚马逊云科技进行合作，主要借助亚马逊云科技所提供的广泛的、深入的机器学习和数据分析能力。除了数据分析之外，这些医疗机构还非常关注数据保护、数据安全等问题，这同样也是亚马逊云科技能够提供的服务。亚马逊云科技不仅为以上这些机构提供了基于机器学习开发、专门针对医疗行业的行业型的专门服务，还包括了通用型的服务，也就是各行各业都能够使用的机器学习、数据库类型服务。

“我们看到整个医疗行业都正在进行数字化转型，不仅是在早期阶段的诊断，还有在整个治疗过程中对病人持续的监控，譬如以前对所有的病人都采用的是某种通用的治疗方法，但是现在会为病人提供越来越个性化的治疗方案，采用以病患为中心的医疗模式。”Taha Kass-Hout博士说道。

Amazon for Health赋能医疗行业创新

针对医疗行业的特点，亚马逊云科技推出了Amazon for Health(智慧医疗)云服务，为医疗机构提供了成熟且易于使用的功能，帮助企业加快创新步伐，释放健康数据潜力。

据Taha Kass-Hout博士介绍，Amazon for Health提供了16个关键解决方案，其中Amazon HealthLake是通过亚马逊的云端能力来储存、转换和分析健康数据及生物技术数据，可实现集中式储存库，即让使用者储存所有结构化和非结构化的数据。Amazon HealthLake可以从零散的原始数据中，自动理解和提取有意义的医学信息，包括处方和诊断等流程。与传统的手动搜寻数据相比，Amazon Healthlake的方案更加省时省力省钱。这些散落的信息整合后，可协助医疗人员对病患的病况，有更全面的掌握。

除此以外，Amazon HealthLake还可以进行趋势归纳并做预测。譬如可以根据时间序列展示一系列的医学事件，包括病程安排、人口健康趋势等。另外使用者还可以通过Amazon SageMaker打造机器学习模式，以发现患者身体存在的异常现象等。

助力医疗行业数字化转型

拉什大学医疗中心(Rush University Medical Center)是一家学术型医疗中心，在开发往往能拯救生命的创新治疗方法方面处于领先地位。在这家基础和临床研究中心内，医生和科学家参与了数以百计的研究项目，开发和测试新疗法和医疗设备的有效性和安全性。

借助亚马逊云科技提供的Amazon HealthLake，拉什大学医疗中心创建了基于云的数据分析中心，通过快速的数据中心来检测患者入院、治疗、出院等环节，并对危重病人治疗过程中进行关键医疗数据的实时监控。同时通过亚马逊云科技API接口，他们还可以使用Amazon QuickSight和Amazon SageMaker等云服务产品，帮助客户快速准备、构建、训练和部署机器学习模型。

正如拉什大学医疗中心副总裁兼首席分析官Bala Hota医学博士所言，亚马逊云科技的赋能帮助他们将重心转回到医疗创新。“我们与亚马逊云科技合作，利用来自芝加哥各家医院的不同健康数据得出整体见解，以帮助对护理的时间、地点和对象进行指导。借助Amazon HealthLake和来自Amazon for Health的合作伙伴解决方案，拉什大学医疗中心能够将重心从构建技术来实现这一目标挪开，更多地转向我们的使命，即为我们服务的个人提供个性化的护理和改善健康的公平性。”

作为一家大型的生物制药公司，吉利德科学更是于2021年11月30日宣布选择亚马逊云科技作为首选云服务供应商，为其数据科学家提供机器学习和数据分析的最新技术。吉利德还将其企业资源规划(ERP)转型项目的所有工作负载托管至亚马逊云科技上，以部署SAP S/4 HANA。这是吉利德首次在云端部署生产规模的ERP系统，它将使用各种Amazon Elastic Compute Cloud(Amazon EC2)实例类型，包括为高性能数据库、内存数据库和其他内存密集型企业应用构建的X1和X1e实例，更加有效运行ERP工作负载。在过去一年中，吉利德已将50%以上的数据中心基础设施迁移至亚马逊云科技，目前计划将上百个应用程序陆续迁移至亚马逊云科技，其中包括包括支持药物生产、存储和分销等领域的行业良好实践(GxP)准则和规范的关键应用程序。

除了像Amazon HealthLake这样偏向于数据分析类型的产品外，亚马逊云科技在药物开发和临床制造方面同样也有着非常丰富的解决方案。近日，亚马逊云科技宣布与辉瑞合作创建基于云的创新解决方案，用于改善新药的开发、制造和临床试验分发。双方正在通过新成立的“辉瑞-亚马逊合作团队(PACT)”计划进行探索，将亚马逊云科技在分析、机器学习、计算、存储、安全和云数据仓库方面的功能应用于辉瑞的实验室、临床制造和临床供应链等活动。

亚马逊云科技与辉瑞合作开发的原型解决方案，用于检测辉瑞固体口服药物连续临床制造平台中的异常数据点。该原型解决方案使用Amazon SageMaker、Amazon Lookout for Equipment、Amazon Lookout for Metrics和 Amazon QuickSight，可以进行早期警告并引导用户关注警告信息，辉瑞可以出来来自便携式、连续性、微型化和模块化(PCMM)制造设备和传感器的数据，检测发生的异常情况、预测维护需求、减少潜在的设备停机时间。辉瑞科学家还将与亚马逊云科技医疗保健和生命科学专家合作，探索辉瑞制药科学小分子团队的研究人员如何利用亚马逊云科技的分析和机器学习服务，从以往文档中提取和挖掘信息。

“对于医药和生命科学公司来说，他们更需要一个全周期、全套的端到端的数据服务，从早期的药物靶向发现，到制药以及最后的临床试验，亚马逊云科技可以帮助他们预测哪种治疗方案风险最小。”Taha Kass-Hout博士表示，“越来越多的医疗客户选择亚马逊云科技，不仅因为我们可以帮助他们实现IT基础设施的现代化，更重要的是还能帮助这些机构更好地开展数字化转型，并且加速创新的过程。与此同时，他们还可以利用亚马逊云科技先进的数据分析服务，譬如Amazon HealthLake等产品来更好地预测治疗方案对患者的治疗效果。此外亚马逊云科技还建立了一个神经搜索引擎，里面囊括了世界上最新的医疗方面的大量科技文献，可供医疗专业人员搜索和借鉴。”