在醫(yī)療服務(wù)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的背景下，大數(shù)據(jù)技術(shù)和人工智能技術(shù)的應(yīng)用成為提高醫(yī)療資源供給和提升診療水平的關(guān)鍵，為疾病預(yù)防和治療提供了新的生產(chǎn)力。來自IDC的數(shù)據(jù)顯示，到2021年，通過采用認(rèn)知技術(shù)和人工智能技術(shù)，20％的醫(yī)療機(jī)構(gòu)和40％的生命科學(xué)組織將獲得15％到20％的生產(chǎn)力增長。人工智能系統(tǒng)應(yīng)用后，醫(yī)護(hù)工作者的工作效率得到提高，診斷和治療的專業(yè)水平得到提升。

NVIDIA醫(yī)療業(yè)務(wù)全球副總裁Kimberly Powell

在NVIDIA醫(yī)療業(yè)務(wù)全球副總裁Kimberly Powell看來，AI正在變革整個醫(yī)療行業(yè)，而這種潛力在發(fā)展快速的中國尤為顯著。目前眾多AI醫(yī)療初創(chuàng)公司和行業(yè)巨頭借助AI為 這一行業(yè)的未來發(fā)展奠定堅實基礎(chǔ)。

成為賦能者 NVIDIA AI驅(qū)動醫(yī)療產(chǎn)業(yè)變革

眾所周知，NVIDIA發(fā)明了GPU，而GPU加速計算在AI中扮演了重要的角色。在圖形處理、科學(xué)計算、自動駕駛等方面，通過GPU驅(qū)動的深度學(xué)習(xí)和機(jī)器學(xué)習(xí)正在變革各行各業(yè)。

同樣，AI的研究也在醫(yī)療領(lǐng)域有了全新的發(fā)展。Kimberly表示，AI在醫(yī)療影像、基因、新藥研發(fā)等方面有了廣闊的應(yīng)用空間。NVIDIA與通用電氣、佳能和西門子等合作伙伴在醫(yī)療影像設(shè)備應(yīng)用人工智能技術(shù)方面產(chǎn)生了眾多成果?！癆I在醫(yī)療影像領(lǐng)域的應(yīng)用已經(jīng)不僅僅是一次性的對于醫(yī)療影像的分析，而是滲透到整個工作流程中，從檢查、分析到診斷，甚至是報告的全過程?！?/p>

除了醫(yī)療影像，AI在基因測序等方面有著廣泛的應(yīng)用。在新藥研發(fā)方面，GPU驅(qū)動的高性能計算和人工智能技術(shù)也在藥品研發(fā)方面發(fā)揮了重要的作用，如何依靠精準(zhǔn)醫(yī)療開發(fā)出定制性的醫(yī)藥，這也代表了人工智能在醫(yī)療產(chǎn)業(yè)使用的爆發(fā)。

“NVIDIA在計算架構(gòu)方面三個類別，分別是高性能計算、計算圖形以及仿真、人工智能。醫(yī)療產(chǎn)業(yè)的生態(tài)系統(tǒng)都用到了以上三個中的一部分或者所有技術(shù)，以進(jìn)行新的基于人工智能的醫(yī)療解決方案的開發(fā)。醫(yī)療行業(yè)將成為人工智能最大的應(yīng)用產(chǎn)業(yè)之一，NVIDIA也在從各個方面在推動醫(yī)療行業(yè)的變革?！盞imberly說。

醫(yī)療產(chǎn)業(yè)是一個專業(yè)度很高的行業(yè)，NVIDIA通過聯(lián)合合作伙伴一起推動整個整個產(chǎn)業(yè)的變革。Kimberly介紹說，NVIDIA在醫(yī)療行業(yè)發(fā)展四大類型的合作伙伴。第一個是學(xué)術(shù)界，NVIDIA面向這類合作伙伴推出了人工智能實驗室，推動醫(yī)學(xué)研究；第二是初創(chuàng)企業(yè)，NVIDIA通過Inception項目（初創(chuàng)加速計劃）為這些初創(chuàng)企業(yè)提供技術(shù)支持，包括最新的前沿技術(shù)。如果這些企業(yè)發(fā)展很好，NVIDIA還會提供市場支持，幫助他們進(jìn)行商業(yè)推廣；第三是產(chǎn)業(yè)界商業(yè)化的合作伙伴，比如中國的華大基因、聯(lián)影智能（United imaging）等。與這類合作伙伴，NVIDIA主要是在代碼開發(fā)層級深入的合作，同時也會有聯(lián)合的商業(yè)銷售方面的支持；第四是和政府之間的合作，NVIDIA會關(guān)注在不同的國家和地區(qū)政府的重大科研的項目方向以及相關(guān)政策。

“NVIDIA更多的是一家賦能型的公司，我們幫助他們更好地在基礎(chǔ)設(shè)施層執(zhí)行人工智能醫(yī)療的應(yīng)用，幫助他們實現(xiàn)市場目標(biāo)。同時NVIDIA有著一個非常龐大的開發(fā)人員的社區(qū)，這些都會幫助到在醫(yī)療行業(yè)進(jìn)行創(chuàng)新的公司?！盞imberly說。

打造開放生態(tài) NVIDIA力推Clara平臺

十多年以來，NVIDIA GPU一直在醫(yī)學(xué)成像領(lǐng)域發(fā)揮關(guān)鍵作用。為了更好地打造醫(yī)療AI的開放生態(tài)， NVIDIA推出了Clara平臺。NVIDIA Clara平臺是一個開放平臺，可供開發(fā)者和合作伙伴利用NVIDIA在人工智能、高級可視化和高性能計算方面的技術(shù)和專業(yè)知識，以開發(fā)新一代醫(yī)學(xué)影像設(shè)備和工作流程。

NVIDIA Clara AGX系統(tǒng)是Clara平臺的核心，為開發(fā)者提供豐富的開發(fā)工具，開發(fā)者可以通過調(diào)用Clara AGX系統(tǒng)提供的軟件開發(fā)工具包（SDK）重新設(shè)計、重新開發(fā)醫(yī)療工作流程。Clara SDK為醫(yī)學(xué)應(yīng)用程序開發(fā)者提供一套用于計算、高級可視化和AI的GPU加速庫。得益于現(xiàn)代化計算的結(jié)構(gòu)，比如容器技術(shù)、虛擬化技術(shù)等，開發(fā)者可以在多個計算環(huán)境（包括嵌入式、預(yù)置式或云端）中部署應(yīng)用程序。

“容器技術(shù)已經(jīng)被廣泛地適用于不同的IT基礎(chǔ)設(shè)施，它能夠讓我們有效地打包不同的應(yīng)用，運(yùn)行在不同的IT系統(tǒng)上面。尤其容器應(yīng)用運(yùn)行的方式可以進(jìn)行自動更新，應(yīng)用總是最新的。這種容器應(yīng)用的運(yùn)行方式支持不同的運(yùn)行環(huán)境，可以在設(shè)備端，也可以在數(shù)據(jù)中心和公有云，不同企業(yè)可以根據(jù)自己的商業(yè)模式選擇合適的形式?！盞imberly說，“這很適合中國醫(yī)療的情況，比如混合的運(yùn)營環(huán)境，還有不同地域分布的醫(yī)療機(jī)構(gòu)，他們的IT環(huán)境是層次不齊的，不同的部署模式可以方便他們選擇適合自己的運(yùn)行模式?！?/p>

Kimberly表示，Clara本身是一套軟件，目前發(fā)布的還是比較早期的版本，NVIDIA會持續(xù)不斷地對它支持下去，并不斷改進(jìn)。比如與外部硬件系統(tǒng)之間的互聯(lián)互通，增加更多加速的引擎，幫助初創(chuàng)企業(yè)以更快的速度加速方案的部署?！巴瑫r，NVIDIA Clara正在加入學(xué)習(xí)知識的轉(zhuǎn)讓以及輔助式的功能，將學(xué)習(xí)到的經(jīng)驗知識轉(zhuǎn)移是非常重要的。因為不同地區(qū)的醫(yī)院本身條件不一樣，使用的設(shè)備也不一樣。在很多情況下，我們希望在某個醫(yī)院設(shè)備上所分析出來的一些知識或者總結(jié)的結(jié)論，能夠在本地進(jìn)行一個很好的總結(jié)或者叫歸納，然后普及推廣，而不只是把結(jié)果輸出出去。”

目前，NVIDIA Clara SDK可以在官網(wǎng)上免費(fèi)下載，其主要針對三大類型客戶，一是醫(yī)療設(shè)備公司，二是人工智能軟件開發(fā)公司，三是擁有眾多醫(yī)療應(yīng)用的醫(yī)院。“在醫(yī)療影像方面，我們并不希望計算、可視化以及人工智能三個不同的工作負(fù)載分別執(zhí)行在不同的硬件設(shè)備上，我們希望一臺計算機(jī)借由Clara就可以實現(xiàn)三種不同的計算。對于Clara而言，NVIDIA的想法是軟件＋硬件，其是NVIDIA對于未來智能設(shè)備的鋪墊。”Kimberly說。

NVIDIA與中國合作伙伴加速醫(yī)療市場變革

談及在中國市場的布局，Kimberly表示，NVIDIA與中國的醫(yī)療創(chuàng)新公司開展了眾多合作，比如聯(lián)影智能（United imaging），它在NVIDIA DGX系統(tǒng)的基礎(chǔ)上構(gòu)建AI架構(gòu)，以便開發(fā)用于全棧式醫(yī)學(xué)影像的人工智能軟件uAI。還有推想科技（infervision）和圖瑪深維（12Sigma），這些公司在人工智能的技術(shù)應(yīng)用方面有著突飛猛進(jìn)的業(yè)務(wù)發(fā)展。

目前醫(yī)學(xué)成像成為醫(yī)療行業(yè)中最早受益于AI的領(lǐng)域。推想科技采用NVIDIA Clara平臺，旨在提升產(chǎn)品性能，驅(qū)動新一代AI成像集群。該公司的InferRead系列解決方案將GPU部署進(jìn)AI系統(tǒng)，并已應(yīng)用于全球數(shù)百家頂級醫(yī)院輔助診斷環(huán)境。

Kimberly說，除了醫(yī)學(xué)影響方面，行業(yè)巨頭和創(chuàng)新企業(yè)也在利用NVIDIA AI加速自身的數(shù)據(jù)分析能力。為深入洞察欺詐檢測等問題或預(yù)測人群疾病，平安科技數(shù)據(jù)科學(xué)團(tuán)隊使用NVIDIA RAPIDS以及GPU加速的主成分分析（PCA）和具有噪聲應(yīng)用的基于密度的空間聚類（DBSCAN）之后，工作流程執(zhí)行速度加快了80倍，從幾天縮短到幾小時（包括數(shù)據(jù)加載和訓(xùn)練時間）。這有助于平安集團(tuán)主動做出預(yù)測并完善預(yù)防計劃。

華大基因（BGI）團(tuán)隊在NVIDIA DGX－1 AI超級計算機(jī)上運(yùn)行RAPIDS平臺，將分析速度提高了17倍，并將用于癌癥患者個性化免疫治療的靶向多肽分析范圍擴(kuò)大至數(shù)百萬種。

碳云智能（iCarbonX）使用越來越常見的數(shù)字化生理、基因組、代謝組以及宏基因組數(shù)據(jù)來研究微生物組。碳云智能運(yùn)用機(jī)器學(xué)習(xí)將微生物組特征和2型糖尿病關(guān)聯(lián)起來，能提供個性化的消費(fèi)者醫(yī)療服務(wù)（如飲食建議或治療方案的制定），通過部署RAPIDS，該公司的數(shù)據(jù)分析速度立即加快了6倍。

結(jié)語

當(dāng)前人工智能技術(shù)給行業(yè)帶來變革的動力，不管是Clara還是RAPIDS，NVIDIA正在與業(yè)界合作伙伴一起用AI賦能行業(yè)革新。