醫療行業的數字化轉型之路：數據分析與預測是關鍵
云計算、大數據、人工智能等新興技術，正在為各行各業帶來顛覆性的變革，醫療行業也不例外。在提升診斷效率、提高準確度、制定有效治療方案、推動個性化治療等方面，這些新興技術都起到了巨大作用，后疫情時代更是加速了醫療行業實施數字化轉型的腳步。
亞馬遜云科技在全球服務超過4200家醫療和生命科學領域的客戶，全球前20大藥企中有19家都在使用亞馬遜云科技的服務。與此同時，亞馬遜云科技還在全球托管了65個生命科學標準數據集，藥企可以利用這些數據集進行疾病的研究和新藥研發。
對于醫療保健和生命科學行業來說，其在IT技術與云服務方面有著哪些獨特和新興的需求？時下如火如荼的人工智能技術，又將如何重塑或定義醫療保健和生命科學行業的未來？在革新醫療行業生態、為其數字化轉型賦能方面，亞馬遜云科技又做了哪些工作？近日在2021亞馬遜云科技re：Invent全球大會上，趣味科技帶著這些問題采訪了亞馬遜云科技機器學習和醫療人工智能總監Taha Kass－Hout醫學博士，下面就讓我們來聽聽Taha Kass－Hout博士的解答。
醫療行業對云服務的獨特需求
談到醫療保健和生命科學行業在IT技術與云服務方面的獨特需求，Taha Kass－Hout博士表示，從許多客戶與亞馬遜云科技的交流反饋來看，這個行業普遍需要云服務商幫助其提供個性化的精準醫療方案。所謂精準醫療，就是在合適的時間，針對具體的病患，在大規模人群的數據基礎之上，提供正確的診斷和合適的治療方案。與此同時，醫療客戶也希望能夠獲得一些能力，幫助他們更快、更好地研發新藥或發現新的治療方案。
Taha Kass－Hout指出，事實上，許多醫療機構一直以來都在不斷地積累海量的病患數據，譬如患者病例。但問題就在于，這些海量數據大多都是非結構化數據，分析起來的難度非常大，因此許多醫療領域的科技公司都在努力地創新、嘗試，想要把這些非結構化的數據結構化。如果能夠在嚴格保護患者隱私的前提下，更好地駕馭這些病患數據，那么不光可以幫助醫療機構更好地提供診斷、治療的方案，而且也能夠同時提高整個醫療服務運營的效率。
舉例來說，作為一家生命科技行業的企業，阿斯利康（AstraZeneca）在亞馬遜云科技的幫助之下，能夠在24小時之內進行510億個數據（包括基因類型數據和病患數據）的統計分析，在2020年就可以同時進行40多種新藥項目的開發。而英屬哥倫比亞癌癥中心（British Columbia（BC）Cancer），則利用亞馬遜云科技的云服務，在11天的時間里就發現了13萬個全新的RNA病毒。
“通過這些案例可以看到，亞馬遜云科技的云服務是如何助力醫療企業更快地進行創新。我們有為他們量身定制的專門針對醫療行業的云服務，不但可以幫助他們實現內部IT基礎設施的現代化，而且還能幫助他們更好地進行醫療數據的存儲和分析。”Taha Kass－Hout博士表示，“在整個云服務市場，亞馬遜云科技提供了最為廣泛、深入的針對醫療、生命科學行業的專業化的人工智能和機器學習的云服務，不僅幫助這些行業客戶進行海量的數據存儲，并且為他們提供數據庫服務等一系列的工具幫助他們進行分析。從數據存儲，到數據安全、數據分析以及計算服務，我們的方案都是非常全面的。”
人工智能在醫療行業的廣泛應用
在醫療保健和生命科學領域，新興技術正在得到越來越多大展身手的機會，尤其是人工智能技術，更是被廣泛應用于預防性治療、干預性治療、新藥研發、創新等各個領域。在過去的十幾年里，許多醫療保健的相關文檔都已經進行了數字化處理，比如美國的這一比例就已經高達50％。這些數據來自于醫療設備、科研基因排序，甚至還有許多是病患產生的數據。
“我們看到，越來越多生命科學領域的公司已經開始關注云技術、使用云服務，因為他們面臨著在未來對海量數據進行分析、對非結構化數據要從中獲得洞見的挑戰。”Taha Kass－Hout博士表示，“我們還看到，在醫療行業和生命科學領域發生了史無前例的變革，像生物科技類公司、醫藥研發公司，以及醫院、診斷中心等醫療服務機構，他們在過去很多年已經收集了海量的數據，現在他們要利用這些數據提供個性化、精準的診斷以及治療服務。”
出于對云服務的迫切需求，許多醫療機構都選擇了與亞馬遜云科技進行合作，主要借助亞馬遜云科技所提供的廣泛的、深入的機器學習和數據分析能力。除了數據分析之外，這些醫療機構還非常關注數據保護、數據安全等問題，這同樣也是亞馬遜云科技能夠提供的服務。亞馬遜云科技不僅為以上這些機構提供了基于機器學習開發、專門針對醫療行業的行業型的專門服務，還包括了通用型的服務，也就是各行各業都能夠使用的機器學習、數據庫類型服務。
“我們看到整個醫療行業都正在進行數字化轉型，不僅是在早期階段的診斷，還有在整個治療過程中對病人持續的監控，譬如以前對所有的病人都采用的是某種通用的治療方法，但是現在會為病人提供越來越個性化的治療方案，采用以病患為中心的醫療模式。”Taha Kass－Hout博士說道。
Amazon for Health賦能醫療行業創新
針對醫療行業的特點，亞馬遜云科技推出了Amazon for Health（智慧醫療）云服務，為醫療機構提供了成熟且易于使用的功能，幫助企業加快創新步伐，釋放健康數據潛力。
據Taha Kass－Hout博士介紹，Amazon for Health提供了16個關鍵解決方案，其中Amazon HealthLake是通過亞馬遜的云端能力來儲存、轉換和分析健康數據及生物技術數據，可實現集中式儲存庫，即讓使用者儲存所有結構化和非結構化的數據。Amazon HealthLake可以從零散的原始數據中，自動理解和提取有意義的醫學信息，包括處方和診斷等流程。與傳統的手動搜尋數據相比，Amazon Healthlake的方案更加省時省力省錢。這些散落的信息整合后，可協助醫療人員對病患的病況，有更全面的掌握。
除此以外，Amazon HealthLake還可以進行趨勢歸納并做預測。譬如可以根據時間序列展示一系列的醫學事件，包括病程安排、人口健康趨勢等。另外使用者還可以通過Amazon SageMaker打造機器學習模式，以發現患者身體存在的異常現象等。
助力醫療行業數字化轉型
拉什大學醫療中心（Rush University Medical Center）是一家學術型醫療中心，在開發往往能拯救生命的創新治療方法方面處于領先地位。在這家基礎和臨床研究中心內，醫生和科學家參與了數以百計的研究項目，開發和測試新療法和醫療設備的有效性和安全性。
借助亞馬遜云科技提供的Amazon HealthLake，拉什大學醫療中心創建了基于云的數據分析中心，通過快速的數據中心來檢測患者入院、治療、出院等環節，并對危重病人治療過程中進行關鍵醫療數據的實時監控。同時通過亞馬遜云科技API接口，他們還可以使用Amazon QuickSight和Amazon SageMaker等云服務產品，幫助客戶快速準備、構建、訓練和部署機器學習模型。
正如拉什大學醫療中心副總裁兼首席分析官Bala Hota醫學博士所言，亞馬遜云科技的賦能幫助他們將重心轉回到醫療創新。“我們與亞馬遜云科技合作，利用來自芝加哥各家醫院的不同健康數據得出整體見解，以幫助對護理的時間、地點和對象進行指導。借助Amazon HealthLake和來自Amazon for Health的合作伙伴解決方案，拉什大學醫療中心能夠將重心從構建技術來實現這一目標挪開，更多地轉向我們的使命，即為我們服務的個人提供個性化的護理和改善健康的公平性。”
作為一家大型的生物制藥公司，吉利德科學更是于2021年11月30日宣布選擇亞馬遜云科技作為首選云服務供應商，為其數據科學家提供機器學習和數據分析的最新技術。吉利德還將其企業資源規劃（ERP）轉型項目的所有工作負載托管至亞馬遜云科技上，以部署SAP S／4 HANA。這是吉利德首次在云端部署生產規模的ERP系統，它將使用各種Amazon Elastic Compute Cloud（Amazon EC2）實例類型，包括為高性能數據庫、內存數據庫和其他內存密集型企業應用構建的X1和X1e實例，更加有效運行ERP工作負載。在過去一年中，吉利德已將50％以上的數據中心基礎設施遷移至亞馬遜云科技，目前計劃將上百個應用程序陸續遷移至亞馬遜云科技，其中包括包括支持藥物生產、存儲和分銷等領域的行業良好實踐（GxP）準則和規范的關鍵應用程序。
除了像Amazon HealthLake這樣偏向于數據分析類型的產品外，亞馬遜云科技在藥物開發和臨床制造方面同樣也有著非常豐富的解決方案。近日，亞馬遜云科技宣布與輝瑞合作創建基于云的創新解決方案，用于改善新藥的開發、制造和臨床試驗分發。雙方正在通過新成立的“輝瑞－亞馬遜合作團隊（PACT）”計劃進行探索，將亞馬遜云科技在分析、機器學習、計算、存儲、安全和云數據倉庫方面的功能應用于輝瑞的實驗室、臨床制造和臨床供應鏈等活動。
亞馬遜云科技與輝瑞合作開發的原型解決方案，用于檢測輝瑞固體口服藥物連續臨床制造平臺中的異常數據點。該原型解決方案使用Amazon SageMaker、Amazon Lookout for Equipment、Amazon Lookout for Metrics和 Amazon QuickSight，可以進行早期警告并引導用戶關注警告信息，輝瑞可以出來來自便攜式、連續性、微型化和模塊化（PCMM）制造設備和傳感器的數據，檢測發生的異常情況、預測維護需求、減少潛在的設備停機時間。輝瑞科學家還將與亞馬遜云科技醫療保健和生命科學專家合作，探索輝瑞制藥科學小分子團隊的研究人員如何利用亞馬遜云科技的分析和機器學習服務，從以往文檔中提取和挖掘信息。
“對于醫藥和生命科學公司來說，他們更需要一個全周期、全套的端到端的數據服務，從早期的藥物靶向發現，到制藥以及最后的臨床試驗，亞馬遜云科技可以幫助他們預測哪種治療方案風險最小。”Taha Kass－Hout博士表示，“越來越多的醫療客戶選擇亞馬遜云科技，不僅因為我們可以幫助他們實現IT基礎設施的現代化，更重要的是還能幫助這些機構更好地開展數字化轉型，并且加速創新的過程。與此同時，他們還可以利用亞馬遜云科技先進的數據分析服務，譬如Amazon HealthLake等產品來更好地預測治療方案對患者的治療效果。此外亞馬遜云科技還建立了一個神經搜索引擎，里面囊括了世界上最新的醫療方面的大量科技文獻，可供醫療專業人員搜索和借鑒。”
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