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“安安有约 药品科普大讲堂”第37期在广东科学中心举行,杜如虚详解口腔医学领域的人工智能应用 AI医疗器械为健康护航 实现“病从口看”

南方日报 2020-12-15 07:22

12日,“安安有约——药品科普大讲堂”第37期在广东科学中心举行。

你了解自己的口腔吗?唾液里有哪些成分?口腔微生物与身体疾病有什么关系?12月12日,由广东省药品监督管理局主办,广东科学中心、广东省执业药师注册中心承办的“安安有约——药品科普大讲堂”第37期在广东科学中心举行,加拿大工程院院士杜如虚作题为《病从口看——基于口腔检查的智能健康护航系统》的专题讲座,带领大家探索最新医疗科技,认识基于口腔检查的智能健康护航系统,吸引了200多名观众现场听讲。

讲座中,杜如虚介绍了“病从口看”的基本原理,并从硬件和软件等方面阐述了该系统的主要构成。利用唾液分析器、口腔内窥镜等仪器组成的硬件获取健康数据,借助医疗互联网平台、人工智能和大数据技术进行数据分析与管理,从而实现对健康状态的持续跟踪与管理,杜如虚说,该系统将助力解决病人与医生的痛点,实现“治未病、治病与助康复”。

唾液中微生物可达700多种

随着科技的迅猛发展,人工智能在医学领域的应用越来越广泛,而口腔医学的人工智能应用或许已经超出许多人的想象。“人们都听说过"病从口入",那么"病从口看"大家又知道多少呢?”讲座一开始,杜如虚便提出一个新概念,引起观众的强烈兴趣。

所谓“病从口看”,与口腔内的微生物密不可分。杜如虚介绍,“病从口看”主要分为两大部分:唾液分析和口腔影像分析。

杜如虚说,人类唾液中95%是水分,而剩下的5%则有脱落的口腔上皮细胞、游离形式的微生物与细菌物等,此外还包括牙斑或粘膜表面的微生物。“人们肉眼无法看到,但唾液中的微生物可达700多种,如唾液链球菌和缓症链球菌等。”

诸多种类的口腔微生物对人体会产生哪些影响?杜如虚说,口腔微生物不仅与口腔疾病相关,也与全身系统的疾病相关,如高血压、冠心病等心血管类疾病。“经常得牙周炎的人患心血管疾病的几率会增加1.5至2倍。”杜如虚举例说。此外,一些常见肿瘤如胰腺癌和肠癌等都有特定的标识物,唾液分析可以帮助医生认识这些标识物,进而分析身体健康状况。

“病从口看”的另一项主要技术是口腔影像分析。多光源的齿科影像和口腔显微影像能够分别提示不同的疾病风险,从而做到疾病的早期预警。

此外,中医的舌象分析也是“病从口看”的重要手段。“中医认为舌象与五脏六腑密切相关,如从舌神、舌色、舌形、舌态等方面可反映出舌象特征,病情进退、外感热病等均可在舌象上有所体现。”杜如虚说。

“病从口看”有望成为主流技术

谈到如何将“病从口看”从科学理论发展为实际应用,杜如虚介绍了其研究团队搭建的智能健康护航系统。

据介绍,这套系统包含软件、硬件以及医疗互联网平台,其中唾液分析仪和口腔内窥镜是系统主要硬件。

杜如虚说,随着生物芯片技术的逐步成熟,市场上的小型移动检测设备将越来越丰富。“移动设备将医学实验室微缩到一个芯片上,变成易于携带的微型"移动实验室",突破检验的时空限制。”杜如虚举例说,家用便携式血糖监测仪只需要一滴血就可以验血糖,其中就用到了生物芯片技术。此外,如今市场上的DNA测试技术与服务也越来越普及,“相信再过十年,大部分公众都可能会去做DNA测试。”他说。

“病从口看”同样如此。他介绍,智能健康护航系统重点开发便携式检测装置,在实验室以外的任何地方、任何时候都可以检测,随后通过小小的芯片把信息送到云端,依托医疗互联网平台,大家足不出户就可以享受到高新技术带来的便利,帮助解决看病难的问题。

杜如虚透露,目前广州、上海等地已有科研机构及企业在研发这样的小型移动监测设备,样机正在做临床测试。

人工智能技术打破“数据孤岛”

“数据孤岛”是智能健康护航系统面临的重大挑战。

个体差异性大、数据过于复杂、囿于数据采集能力而无法获得完整信息……杜如虚说,诸多因素导致了“数据孤岛”的形成,要破解这一问题,离不开人工智能的支撑。

杜如虚详细介绍了智能健康护航系统的工作模型:在收集唾液分析数据、口腔分析图像和舌象分析图像的基础上,该模型确立了如pH值、血糖、尿酸、胆固醇、舌象、血压等指标,随后通过人工智能+大数据技术对这些指标数据进行分析,从而给出用户在心血管类疾病、内分泌及免疫系统疾病、癌症、口腔类疾病及神经类疾病等方面的健康风险数据。

以鼻咽癌为例,杜如虚阐述了基于口腔检查的智能健康护航系统的实际应用。

广东是鼻咽癌高发地区,杜如虚教授团队与广东省中医院合作开展研究,目前已持续将近一年。在鼻咽癌诊断、筛查和治疗的各个环节,团队通过大数据分析找到了部分关键指标,建立了预测模型。“目前预测精度可以达到90%。”杜如虚说,借助该系统,可以通过医疗互联网平台连接医生、患者以及药剂师等,提高就诊效率。

在杜如虚看来,智能健康护航系统能够同时解决病人和医生的痛点。

“在患者方面,从价格上看,患者可以成本价获得系统,可多人使用同一系统;从健康管理上看,借助该系统病人能够获得健康预警信息,并利用医疗互联网平台通知医生,实现"治未病"。”杜如虚说,若确诊患病,则可以实现线上跟踪治疗,避免到医院排队带来的不便以及交叉感染等风险。

而在医生方面,杜如虚说,智能健康护航系统为推进精准医疗提供了助力。“医生能够及时获得预警信息,实时获得监测数据,不断跟进健康状况,及时调整治疗方案,从而做到治未病、助康复。”他说,此外,通过大数据分析,医生可以让数据变为知识,从而推动医疗水平的不断提升。

撰文:卞德龙刘佳荣

摄影:刘佳荣

主讲嘉宾

杜如虚1980年毕业于武汉钢铁学院(现武汉科技大学),1983年在华南工学院(现华南理工大学)获得硕士学位,1989年在美国密西根大学获得博士学位。曾在加拿大温莎大学、美国迈阿密大学、香港中文大学任教共27年,是香港中文大学精密工程研究所创所所长、广州中科院先进技术研究所创所所长、华南理工大学吴贤铭智能工程学院创院院长。杜如虚是加拿大工程院院士、全球制造工程师学会会士,美洲机械工程师学会会士,香港工程师学会会士。杜如虚的主要研究方向包括机械设计与制造、机器人与自动化,在国际期刊、国际会议上发表论文400多篇,出版书籍6本,获得专利100多项。他曾经2次获得香港工业奖,8次获得国际会议优秀论文奖。他还是6种国际期刊的副主编及编辑委员会委员。

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安安有约——药品科普大讲堂

“安安有约——药品科普大讲堂”是广东省药品监督管理局打造的科普宣传品牌项目,从第34期开始落户广东科学中心,结合广东省食品药品科普体验馆开展形式更加多样的活动,继续选取公众关注的热点难点问题,邀请药品、化妆品和医疗器械等“两品一械”业内知名专家举办专题讲座,通过线上线下相结合的方式传播普及科学知识,提升公众科学用药的健康素养。

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