Google医疗AI：从实验室到临床应用的突破性进展

AI可以在帮助数十亿人过上更长寿、更健康的生活方面发挥重要作用。在今天的The Check Up活动上，我们的同事分享了我们如何进入创新新时代，以实现科学和临床研究的民主化。

十年来，我们一直在推进基础计算机科学研究，以解决现实世界的医疗保健挑战，追求科学和临床发现。虽然当今AI研究的步伐令人震惊，但我们的责任感始终坚定不移。我们坚持最高的准确性标准，与世界各地的医疗保健提供者、科学家、医院、公共卫生官员和学者密切合作，确保我们的创新安全有用。

对我们而言，医疗AI的未来意味着为每个人提供高质量的护理。以下是今天活动中突出展示的我们最新突破的概述。

个性化预防性护理的进步

AI使临床医生能够全面评估患者，深入实现真正的个性化护理。我们与Fitbit合作，在美国进行了一项研究，以确定下一代预防性护理在AI支持下的可能模样。我们发现，模拟协作健康团队的个人健康智能体（PHA）比仅跟踪步数或卡路里的单任务应用程序更有效地支持长期健康。PHA充当集成团队，由数据科学家、领域专家和健康教练组成，提供统一的智能和持续支持。我们还发现，通过利用大型多模态模型，我们可以将来自可穿戴设备的日常数据转化为个性化见解，为用户提供睡眠、健康和健身指导。

增强医疗诊断能力

AI有潜力改善护理标准，使临床医生能够花更多时间与患者相处。

上周，我们分享了与伦敦帝国理工学院和英国国民健康服务体系合作进行的两项研究结果，发表在《自然癌症》杂志上，揭示了AI如何改善乳腺癌检测。我们策划了多样化的全球数据集，通过专家医生共识开发了高度可靠的基础真值数据集，使我们的诊断模型能够达到专家级性能。我们的实验研究AI系统识别出25%以前被漏诊的"间期癌症"——这些病例通常逃过传统筛查，在症状出现后才被发现。当将这种能力集成到现有工作流程中时，该系统展示了安全减少放射科医生工作量的潜力，让他们能够将更多时间投入到直接的患者护理中。

我们在临床期刊上发表AI结果，以确保通过同行评议实现透明度、可重现性和稳健性。这些出版物将我们与印度、泰国和澳大利亚医学研究机构和眼科医院的全球临床医生网络联系起来。我们共同扩展了糖尿病视网膜病变筛查模型，这是一种可预防的致盲主要原因，如果早期发现，已提供了超过100万次筛查。通过这些合作伙伴关系，患者可以在短短两分钟内获得诊断，这可能挽救他们的视力。

智能体AI在医疗保健中的应用

智能体AI的兴起正在将技术从工具转变为医疗保健提供者的真正协作者。一个典型例子是AMIE，这是Google Research和Google DeepMind开发的研究多智能体系统。我们最新的研究发现，它可以解释和推理医疗历史、实验室结果和复杂的医学图像。它通过同时分析患者健康的整个图谱来识别可能被忽视的模式。我们现在正在与贝斯以色列女执事医疗中心的临床研究环境中测试AMIE，探索它如何帮助减轻患者就诊前实时病史采集的负担，同时标记紧急症状。我们最近还与Included Health合作，启动了首个经IRB批准的全国规模研究，评估AI驱动的远程医疗护理。

为全球开发者提供开源工具

我们正在采取措施赋能全球社区扩展社会创新。我们的健康AI开发者基础（HAI-DEF）提供免费的开放权重模型和开源配套工具，帮助开发者构建支持AI的下一代医疗保健应用程序。

MedGemma是HAI-DEF的一部分，是一组医疗文本和图像解释模型，支持高维3D成像和医疗特定语音识别。MedGemma已从理论研究模型转变为全球医疗保健提供者和研究人员的开发启动平台。

最近，新德里的全印度医学科学研究所使用MedGemma为门诊分诊和皮肤科筛查应用提供支持。在新加坡，卫生部正在微调MedGemma，为初级保健和专科环境构建本地调优的多模态模型，实现健康信息获取的民主化。今年早些时候，我们与Kaggle合作启动了MedGemma影响挑战赛，邀请开发者原型化以人为中心的AI应用程序，帮助我们缩小AI研究与临床影响之间的差距。我们收到了850多份提交作品，将在下周公布获奖者。

公共卫生的地理空间智能

我们的医疗保健愿景从个体细胞一直延伸到行星级别。我们现在正在利用Google Earth AI——我们的地理空间模型和数据集集合，提供深度行星智能——进行公共卫生研究。PDFM见解为人口行为与环境因素之间的复杂相互作用提供有价值的洞察。这种类型的智能可以帮助将数十年的研究转化为对社区有效的主动护理。

例如，随着麻疹疫情的兴起，西奈山和波士顿儿童医院/哈佛的研究人员将我们的数据与调查相结合，产生了幼儿MMR覆盖率的"超分辨率"估计，精确到邮政编码级别。这揭示了与近期疫情相符的疫苗接种不足集群，可以帮助公共卫生团队进行更主动的本地宣传。

科学研究的AI协作

我们还看到在科学方法中使用AI的巨大势头，在生物医学和生命科学研究方面取得了有希望的早期结果。Co-Scientist——Google Research、Cloud AI和Google DeepMind的合作项目——以及Gemini Deep Think，正在成为假设生成的有价值AI协作者。我们在AI驱动的专家级经验软件方面的研究更进一步，使我们能够将科学计算过程重新想象为由进化编码智能体运行的一系列并行实验。我们已在涵盖单细胞分析、公共卫生和神经科学领域的广泛多学科挑战上测试了这些系统。

基于我们在基因组学创新方面的历史，我们开发了DeepSomatic，这是一个基因组数据分析研究工具，旨在更准确地识别癌症相关基因突变。当在多种癌症类型上进行测试时，DeepSomatic识别了先前最先进工具遗漏的关键变异，为我们的合作伙伴改善癌症研究、诊断和治疗提供了潜力。

我们正处于深刻转变之中。我们在多模态开放权重模型和多智能体系统方面的研究有潜力使医疗保健更加准确和个性化，使疾病更容易检测和治疗，使公共卫生生态系统更具韧性。

在推进突破性研究的同时，我们继续坚持最高的科学严谨标准，负责任地将研究从实验室带到临床环境，与患者、医疗专业人员、公共官员、研究人员和科学家密切合作。我们相信，如果我们构建基于证据、透明度和可重现性的寻求真理的模型和系统，我们应该能看到改变生活和拯救生命的结果。我们很兴奋能实现AI的全部好处，帮助世界各地的每个人过上更长寿、更健康的生活。

Q&A

Q1：个人健康智能体PHA是什么？它与普通健康应用有什么不同？

A：个人健康智能体（PHA）是一个模拟协作健康团队的AI系统，由数据科学家、领域专家和健康教练组成，提供统一的智能和持续支持。与仅跟踪步数或卡路里的单任务应用不同，PHA能够将可穿戴设备的日常数据转化为个性化健康见解，为用户提供睡眠、健康和健身的综合指导，在支持长期健康方面更加有效。

Q2：Google的AI乳腺癌检测系统有多准确？

A：Google与伦敦帝国理工学院和英国国民健康服务体系合作开发的AI系统达到了专家级性能水平。该系统能够识别出25%以前被漏诊的"间期癌症"——这些癌症通常逃过传统筛查，在症状出现后才被发现。研究结果已发表在《自然癌症》杂志上，通过同行评议确保了结果的可靠性。

Q3：MedGemma是什么？普通开发者可以使用吗？

A：MedGemma是Google健康AI开发者基础（HAI-DEF）的一部分，是一组免费的开放权重医疗文本和图像解释模型，支持高维3D成像和医疗特定语音识别。开发者可以免费使用MedGemma及其开源配套工具来构建下一代医疗保健AI应用。目前全印度医学科学研究所和新加坡卫生部等机构都在使用MedGemma开发医疗应用。