AI 如何協助 Boston Children's Hospital 破解醫學謎團|OpenAI Forum(第 3/3 段)


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團隊談 AI 基因體再分析的推廣計畫、對醫療的期待,並回答社群提問
- 26:20 研究者翻 PubMed 文章,通常看到第 4 頁左右就覺得夠了;模型一路查到第 30 頁才找到關鍵文獻
- 32:28 主持人補充:OpenAI 與 CZI 等單位支持了這項研究
- 39:02 OpenAI Foundation 的補助將支持團隊後續研究;社群今年會持續關注 AI 在醫療、罕見疾病與癌症治療上的影響
💡 你可以怎麼用:如果你或家人有一直查不出原因的健康問題,可以主動問醫師適不適合做全基因體定序。就算結果是陰性,也別當作結案,之後可以請醫師隨著新研究定期重新分析。
看全部 40 條重點
🧑🏫 這段是波士頓兒童醫院團隊談怎麼用 AI 重新分析基因資料、幫罕見疾病病人找病因,以及想怎麼讓更多人用得到。影片也回答了觀眾提問,例如及早做基因檢測有多大差別、模型到底準不準。對家裡有查不出原因的病、或好奇 AI 能怎麼幫醫療的人來說,這段很實際。
- 26:20 研究者翻 PubMed 文章,通常看到第 4 頁左右就覺得夠了;模型一路查到第 30 頁才找到關鍵文獻↳ PubMed 是美國的免費醫學文獻資料庫。人工搜尋翻到第 4 頁左右通常就停了,但這次答案藏在第 30 頁。AI 不會累,能一路翻完,正好補上這個缺口。
- 26:20 這只是其中一個例子,團隊還有其他案例正在研究,希望也能有成果↳ 這不是只成功一次的特例。團隊手上還有其他案例在研究,想確認這種做法能不能穩定地幫到更多人。
- 26:50 主持人提問:除了研究者的時間以外,還有哪些障礙讓更多家庭與臨床醫師無法走同樣的診斷流程↳ 主持人想問的是:就算研究者有空,一般家庭和醫師想走這套流程,還會卡在哪些地方。
- 27:21 團隊正在打造人人可用的工具。模型以公開可用的 O3 為基礎,但目前上傳資料、確保資料保護與處理仍須聯絡團隊↳ O3 是 OpenAI 公開推出、擅長推理的模型,這個工具就建在它上面。不過基因資料很敏感,現在要上傳還得先聯絡團隊,確保資料有被妥善保護和處理。
- 27:21 目標是不必身在 tertiary care center,也能讓每個可能選項得到最高層級的評估↳ tertiary care center 指醫學中心這類專門接手最複雜病例的大醫院。目標是就算住得離這種醫院很遠,每種可能的病因也都能被仔細評估。
- 27:51 團隊與 OpenAI 合作並獲得補助,主要目標是讓這項技術人人都能使用↳ 這項工作有 OpenAI 合作並提供補助。重點不是做出只有少數醫院能用的東西,而是讓一般人都用得到。
- 27:51 Manton Center 的一大特點是病患可以自行申請↳ Manton Center 是波士頓兒童醫院研究罕見疾病的中心。它特別的地方是,病人或家屬可以自己申請加入。
- 28:22 講者從家人的經驗得知,醫療團隊常成為「gatekeeper」,限制病患參與研究;在 Manton Center,病患可以直接打電話或寫信聯絡↳ gatekeeper 就是「守門人」。講者從家人的經驗知道,醫療團隊常擋在病患和研究之間,決定你能不能參加。在這裡,病患可以直接打電話或寫信聯絡。
- 28:22 講者認為這個工具最重要的價值是節省時間↳ 講者覺得這工具最大的好處,是把人工查資料、比對所花的大量時間省下來。
- 28:57 會分析基因體、但在臨床檢測結果為陰性後沒時間從頭再做的醫師或研究者,可以用這個工具定期檢視結果↳ genome(基因體)是一個人整套的 DNA。檢測結果陰性、找不到病因時,醫師通常沒空從頭再查一次;有了這工具,就能定期重看結果。
- 28:57 基因體本身不會改變,但相關資訊持續更新;能頻繁、低成本地再分析資料,就能大幅增加診斷數↳ 你的 DNA 一輩子不會變,但科學界對「哪個基因出錯會造成什麼病」的認識一直在增加。去年查不到的,今年可能查得到,所以重查得越勤、越便宜,確診的人就越多。
- 29:27 Suyash:每當有新文章或新的相關資訊發表,就用模型重新分析案例,這應該能真正改變整個產業↳ Suyash 的想法是讓重查自動化:每有新論文發表,模型就把舊案例拿出來再比對一次。他認為這會真正改變整個領域的做法。
- 29:57 Suyash:若模型能判斷新發現適用於某個案例,再用 email 或通知告訴研究者,就能替研究者省下時間,讓他們專注在真正困難的案例↳ 模型不用每次都叫人來看,只在發現新研究真的跟某個病人有關時,才寄信或發通知。研究者就不必一直盯著文獻,能把力氣留給真正難的案例。
- 29:57 目前解決了 5% 的案例,還有 95% 的困難案例,研究者或許能把更多心力放在這些案例上↳ 目前這套方法解開了約 5% 的案例,剩下 95% 更難。容易的交給 AI 之後,研究者就能專心處理那些難題。
- 30:27 Alan:系統能加速診斷流程並提升效率。Manton Center 的 5,000 個家庭中,約 2,000 個仍未確診,系統可依已知資料快速替其中許多家庭指出診斷↳ Alan 舉數字:中心的 5,000 個家庭裡,約 2,000 個還沒確診。系統可以用現有資料快速篩過一輪,替其中不少家庭找出答案。
- 30:58 Alan:隨著新資訊出現,系統可以在背景定期重新檢視資料,並通知團隊新的發現↳ 系統可以在背景定期自己跑,一有新資訊對上某個案例就通知團隊,不需要靠人記得回頭重查。
- 30:58 Catherine 提過的 vitiligo 案例是下一步:系統綜合現有資訊,提出目前還不知道的新假說↳ vitiligo 是白斑症,皮膚會出現一塊塊失去顏色的區域。下一步是讓系統不只比對已知答案,還能把零散資訊湊起來,提出科學界還不知道的新假說。
- 30:58 Alan 完全不擔心失業:仍然需要人來分析、詮釋這些資訊,並決定下一步;AI 則讓整個流程更快、更有效率↳ Alan 不擔心 AI 搶工作,因為解讀結果、決定下一步還是要靠人。AI 做的是讓整個流程變快。
- 31:28 Catherine:現在方向正確,而且才剛開始↳ Catherine 的意思是:這條路走對了,但目前的成果只是開頭,後面還有很大的空間。
- 31:58 Catherine 期待的未來:未確診的案例跑過系統就能得到診斷,再與醫師合作找到合適的治療或臨床試驗,讓醫療更容易取得↳ 她想像的未來是:沒確診的病人資料跑過系統就能找到病因,再和醫師一起找適合的治療或臨床試驗(測試新療法的研究),讓好的醫療更容易取得。
- 32:28 主持人補充:OpenAI 與 CZI 等單位支持了這項研究↳ CZI 是 Chan Zuckerberg Initiative,由祖克柏夫婦成立的慈善機構。主持人說明,這項研究背後有 OpenAI 和 CZI 等單位支持。
- 32:59 主持人澄清:現在已有 OpenAI Foundation,團隊獲得的補助來自 foundation,兩者是不同的事↳ OpenAI Foundation 是 OpenAI 的基金會。主持人特別澄清,團隊拿到的補助來自這個基金會,不要和其他支持混在一起看。
- 33:29 社群提問(Elizabeth Stewart):若在診斷早期就做全基因體定序與分析,罕見疾病的診斷能快多少↳ whole genome sequencing(全基因體定序)是把一個人整套 DNA 讀出來。提問者想知道:如果一開始就做這項檢測,確診能提早多少。
- 33:29 Alan:醫界一直很擔心保險公司遲遲不給付這項檢測。檢測費用不到 1,000 美元,只是一般 MRI 費用的一小部分,而保險公司願意付 MRI↳ MRI 是磁振造影。Alan 指出保險公司肯付 MRI,卻遲遲不給付全基因體檢測,但這項檢測不到 1,000 美元,只是 MRI 費用的一小部分。
- 33:59 團隊參與多項計畫,有的為新生兒定序,有的為病重到需住進新生兒加護病房的嬰兒定序;現在幾天到幾週內就能做出診斷↳ neonatal intensive care unit 是新生兒加護病房。團隊參與的計畫有的替新生兒定序,有的專門替住進加護病房的重症嬰兒做。現在幾天到幾週就能確診。
- 34:29 同事最近因為在 24 小時內完成病人的定序與診斷而獲獎,不過這不是平常的做法↳ 有同事在 24 小時內從定序做到確診而得獎,但這是特例,平常不會這麼快。
- 34:29 Alan 認為:任何有未確診健康問題、或健康狀況有不明之處的人,都應該做基因體定序↳ Alan 的立場很明確:只要有查不出原因的健康問題,或健康狀況有搞不清楚的地方,就應該做基因體定序。
- 34:59 許多案例能因此得到重要資訊;即使找不到答案,這些資訊仍會保留,可能有助於未來的治療↳ 很多人能因此得到重要線索。就算當下找不到答案,資料也會留著,將來有新知識時還能拿出來用,可能幫上治療。
- 34:59 主持人補充:這個獎是 Guinness World Records。定序速度越來越快,費用也從以前的數千美元降到幾百美元,越來越容易取得↳ 主持人補充,那個獎是金氏世界紀錄。定序越來越快,費用也從數千美元降到幾百美元,一般人越來越負擔得起。
- 34:59 社群提問(Jason De Luca):AI 能否串連病人健康上看似無關的面向,找出多數醫師可能漏掉的診斷模式↳ 提問者想知道:病人身上幾個看起來不相干的症狀,AI 能不能把它們連起來,看出醫師容易漏掉的共同病因。
- 35:29 回答:完全有可能。例如講者聽說有研究觀察眼睛的變化,藉此指出其他器官的問題,AI 很適合做或協助這類分析↳ 講者認為完全可能。他舉例說聽過有研究從眼睛的變化看出其他器官的問題,而這種跨部位找關聯的分析很適合交給 AI 做或協助。
- 36:00 團隊給模型 20 個已解決的案例,模型答對 19 個,團隊因此知道模型已經可以上線↳ 團隊先用 20 個已經有答案的案例考模型,模型答對 19 個,團隊才確定它夠可靠、可以正式上線。
- 36:00 模型沒猜中的那一例,其實是團隊自己錯了:病人有兩個問題,AI 兩個都抓到,但團隊當初只找了一個變異↳ 唯一答錯的那題其實是團隊當初搞錯了:病人同時有兩個問題,AI 兩個都找到,但團隊以前只找了一個變異。
- 36:30 目前診斷可能不夠精確,因為找到一個原因就以為找到答案了,但也可能是 phenotypic expansion,或其實另有原因↳ phenotype(表現型)是看得到的特徵或症狀;phenotypic expansion 是發現某個基因造成的症狀比原本以為的多。所以找到一個原因,不代表已經解釋完,也可能另有病因。
- 36:30 社群提問(Svetlana Romanova):診斷成功有多少是靠推論,多少是靠資料整合(取得正確的資料)↳ 提問者想問:AI 診斷成功,主要是因為它會推理,還是因為給它的資料對、整理得好。
- 37:00 講者不記得是否測試過其他模型,當時用的是 state-of-the-art 模型;資料整合絕對很重要↳ state-of-the-art 指當時最先進的模型。講者不記得有沒有比較過別的模型,但他強調資料整合絕對是關鍵。
- 37:00 團隊花了很多功夫給模型過濾過的資料:不是 30 億個鹼基對,而是縮減成一千或一萬個變異,症狀清單也經過挑選↳ base pair(鹼基對)是 DNA 的基本單位;variant(變異)是你的 DNA 和參考序列不同的地方。團隊沒有直接給 30 億個鹼基對,而是先篩成一千到一萬個變異,症狀也挑過。
- 37:30 未來願景是不必再做資料整理:直接給完整病歷(含所有檢驗結果、檢查等)和完整基因體檔案,讓模型全部處理;目前尚未測試↳ data curation 就是事先整理、篩選資料。未來希望省掉這一步,直接把完整病歷和整份基因體交給模型處理,但這還沒測試過。
- 38:31 主持人:已有更新的通用模型可以搜尋、分析科學資料,並為生命科學的深入研究打造,這些進展未來幾年會持續成長↳ 主持人說,現在已經有更新的通用模型,能搜尋、分析科學資料,也是為生命科學研究打造的,未來幾年還會繼續進步。
- 39:02 OpenAI Foundation 的補助將支持團隊後續研究;社群今年會持續關注 AI 在醫療、罕見疾病與癌症治療上的影響↳ 基金會的補助會支持團隊後續的研究。主持人也說,社群今年會持續關注 AI 在醫療、罕見疾病和癌症治療上的影響。
📘 術語
PubMed(PubMed 文獻資料庫):研究者查閱醫學文章的地方,文章多達好幾頁
tertiary care center(三級醫療中心):字幕說目標是不必身在這類中心,也能得到最高層級的評估
gatekeeper(守門人):字幕指醫療團隊常限制病患接觸或參與研究
genome(基因體):字幕說基因體本身不會變,但相關資訊持續更新
whole genome sequencing(全基因體定序):檢測費用不到 1,000 美元,現在已降到幾百美元,幾天到幾週可做出診斷
variant((基因)變異):團隊給模型的資料縮減成一千或一萬個變異
phenotype(表現型):字幕提到要釐清哪些表現型是由哪些基因變異造成
phenotypic expansion(表現型擴展):字幕舉例:找到一個原因以為就是答案,其實可能是表現型擴展
neonatal intensive care unit(新生兒加護病房):有計畫為病重到需住進這裡的新生兒做基因體定序
base pair(鹼基對):完整資料約 30 億個鹼基對,團隊沒有直接給模型這麼多資料
data curation(資料整理/篩選):先過濾變異、挑選症狀再交給模型;未來希望不必再做
vitiligo(白斑症):Catherine 提過的案例,系統綜合資訊提出新假說
tertiary care center(三級醫療中心):字幕說目標是不必身在這類中心,也能得到最高層級的評估
gatekeeper(守門人):字幕指醫療團隊常限制病患接觸或參與研究
genome(基因體):字幕說基因體本身不會變,但相關資訊持續更新
whole genome sequencing(全基因體定序):檢測費用不到 1,000 美元,現在已降到幾百美元,幾天到幾週可做出診斷
variant((基因)變異):團隊給模型的資料縮減成一千或一萬個變異
phenotype(表現型):字幕提到要釐清哪些表現型是由哪些基因變異造成
phenotypic expansion(表現型擴展):字幕舉例:找到一個原因以為就是答案,其實可能是表現型擴展
neonatal intensive care unit(新生兒加護病房):有計畫為病重到需住進這裡的新生兒做基因體定序
base pair(鹼基對):完整資料約 30 億個鹼基對,團隊沒有直接給模型這麼多資料
data curation(資料整理/篩選):先過濾變異、挑選症狀再交給模型;未來希望不必再做
vitiligo(白斑症):Catherine 提過的案例,系統綜合資訊提出新假說
✏️ 小考一題
團隊給模型 20 個已解決的案例測試,結果如何?
A. 答對 18 個,錯的 2 個是模型推論錯誤B. 答對 17 個,錯的 3 個是資料不足C. 答對 19 個,沒猜中的那一例其實是團隊錯了,病人有兩個問題D. 20 個全部答對看答案
答案:C。[36:00] 模型 20 個答對 19 個;沒猜中的那一例其實是團隊錯了,病人有兩個問題,AI 兩個都抓到
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