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Hitachi

日立解决方案(中国)有限公司

  最新开发的AI可准确检测未知生物标志物候补,有助于更有效进行药物开发并缩短开发时间


日立“Hitachi Digital Solutions for Pharma/生物标志物探索服务”中使用的新开发的AI的功能

  日立使用AI技术,开始提供“Hitachi Digital Solutions for Pharma/生物标志物探索服务” (以下简称“本服务”)来搜索影响药物功效的重要因素(生物标志物*1)。本服务运用了日立最新开发深度学习*2 技术,通过从诸如人体基因信息和电子病历等医疗数据中获取与药物作用相关的因素,并使用这些因素构建简便的数学公式,自动生成一个表示药物作用的指标。这项服务将通过准确检测出生物标志物候补,有助于开发高效药物并缩短开发周期。本服务将作为加速数字化创新的"Lumada"面向制药商的解决方案之一进行展开。

  另外,日本住友制药株式会社为代表的制药商客户使用了本服务并进行了评估。

  近年来,由于社会老龄化程度加深,医疗成本增加,并且随着医疗技术的高度发展,药物开发成本也增加了。制药商需要迅速高效地进行药物开发,并投入市场。但是,基因检测和诊断成像技术的飞速发展使得获取人体的大量信息成为可能,而仅靠一贯的人工统计分析*3 寻找可预测药物效果的生物标志物变得越来越困难。

  因此,日立致力于适用医学数据分析的AI开发,并一直努力在患者再入院风险预测*4,5及高效地进行临床试验中的信息收集工作中与客户协创完成*6。这次,利用这些知识和技术经验,运用新开发的AI技术开始提供本服务。

  在本服务中,首先,制药商客户提供其在临床试验等中取得的医疗数据,日立的数据科学家使用最新开发的AI技术进行分析。并从数百亿以上的因素和公式的组合模式中准确检测出可预测药物效果的定式化指标作为生物标志物候补并提供给客户。通过此服务,客户将不需要花费时间进行统计处理和探索生物标志物候补,能够集中精力进行医学/药理学的验证和考察。另外本服务将可以准确预测药物奏效/未奏效的指标和预测疾病预后的指标作为候选生物标志物提供给客户、因此可实现患者分层*7

关于新开发的AI

  本服务中使用的AI引入了深度学习技术,以准确地搜索并生成指示药物与人体之间关系的生物标志物候补。以往的深入学习是通过在由数万至数亿个人工神经元*8组成的网络中输入多个因素并生成新因素,使预测准确性得到了显著提高。但是深度学习产生的因素及其生产过程太复杂,人类难以理解,且不适用于需要分析结果依据的药物开发之中。

  因此,我们开发了独有的深度学习技术,从人体基因和电子病历等信息中提取与药物作用有关的因素,并使用这些因素构建简便的数学公式来生成指示药物作用的指标,其思维水平堪比人类,并且从2018年4月开始,通过与客户的协创进行了验证,结果证实了新开发AI的有效性。

  这不仅使得显示人类能够从医学和药理学角度判断生物标记候补的有效性的分析结果成为可能,并且与基因分析一样,该方法在有少数数据样本和众多因素的情况下,也可以快速、准确地检测生物标志物候补。另外,结合多种因素计算获得的医学指标,如显示肥胖程度的BMI*9、显示肾功能的测试值肌酐清除率*10等,这些指标都有望不再依赖人工,而由AI自行发现。

关于 "Hitachi Digital Solutions for Pharma"

  "Hitachi Digital Solutions for Pharma"是支持制药价值链创新的Lumada服务,可收集、累积和分析与制药行业有关的临床试验和外部数据等各种数据。另外,我们还提供临床试验信息提供服务,MR 配置模拟服务,相关基因搜索服务等,并将继续扩展并提供服务菜单。

*1
生物标志物:客观测量和评估的特性,可作为疾病诊断,治疗效果和药物效果的指标。
*2
深度学习:一种基于神经网络的机器学习方法,该方法结合了大脑神经元的机制。
*3
统计分析:分析数据并客观地说明数据中包含的趋势。
*4
2017年12月12日新闻“Hitachi和Partners HealthCare成功地使用AI准确预测心脏病患者的再入院风险”
*5
2018年12月12日新闻“开发可显示基于AI患者再次入院风险的预测值和其根据数据信息的仪表板。”
*6
2018年3月26日新闻“田边三菱制药和日立开始通过AI技术进行合作创建,以使新药开发中的临床试验更加高效。”
*7
患者分层:使用生物标记将属于某种疾病的患者分为几类,目的是为每组选择合适的治疗方法。
*8
人工神经元:形成模拟人脑神经的神经网络基本单位。
*9
BMI(Body Mass Index):表示身体素质的指数,由体重(kg)与身高平方(m)之比计算得出。
*10
肌酐清除率:该指标显示血清中的肌酐(肌肉中肌酸代谢的最终产物)在肾脏中的排泄量(140-年龄)× 体重 /(72 × 血清肌酐值)计算得出。

关于日立制作所

  日立致力于加速开展融合了OT(Operational Technology)、IT(Information Technology)及产品的社会创新事业。2018年度日立的合并销售额达到94,806亿日元,截至2019年3月底员工约296,000名。日立将运用Lumada,在移动、智能生活、产业、能源、IT五大领域提供数字解决方案,同步助力客户提升三大价值——社会价值、环境价值、经济价值。详情请参见日立全球官方网站(http://www.hitachi.com/)。

日立在中国

  中国是日立最为重要的市场之一。截止到2018年度末,日立集团在中国拥有136家集团企业,正式员工约4万名,在中国市场的销售额达到10,098亿日元,约占日立集团全球总销售额的11%。日立致力于通过“社会创新事业”为中国的社会发展及产业升级做出积极贡献。详细信息请参见日立中国的官方网站(http://www.hitachi.com.cn)。

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刘苏明