區塊鏈技術讓科學家共享患者健康資訊,同時保障個人資料安全

作者 | 發布日期 2018 年 04 月 16 日 8:00 | 分類 AI 人工智慧 , 軟體、系統 , 醫療科技 follow us in feedly

目前醫生在依據乳房攝影判斷乳癌發生的情況下,有四分之一的乳癌無法被及時判斷發現。為了提升乳癌確診的效率,科學家計劃以數百萬包含了健康女性以及患有乳癌的女性乳房攝影資料來訓練人工智慧,希望能夠提升診斷的精確度。就像醫事放射師隨著經驗的累積,能夠增進分辨腫瘤生成與否的能力,隨著更多樣數量更多的資料訓練,提升人工智慧判斷癌症發生的能力。



加州大學舊金山分校(University of California, San Francisco)的 Dexter Hadley 醫生認為,只要能以上百萬張乳房攝影訓練演算法,人工智慧就會比人類醫生更能偵測判斷乳癌的發生。這聽起來並不困難,但其中真正的問題在於如何取得大量資料,因為大多數國家對個人資訊都設有法律保護,研究者與科技公司很難取得敏感性的個人醫療資訊。

因此,身為醫生與計算生物學家(computational biologist)的 Hadley 開始嘗試一些比較主動的解決方式。他和同事建立了一套系統,讓民眾可以簡單與研究者分享個人醫療資訊的同時保有資訊安全,並且仍然保留控制資訊使用的權利。他們所建立的這套系統使用的技術也是與加密貨幣比特幣相同的區塊鏈(blockchain)技術,預計很快便會進入測試階段。研究團隊計劃收集 300 萬至 500 萬美國女性的乳房攝影結果,並在 5 月時開始以此訓練人工智慧辨識乳癌發生與否。

研究團隊集合了來自學術界與新創公司成員,他們希望利用區塊鏈技術,更簡單有效分享醫學掃描結果、醫療紀錄及基因定序等資訊。甚至有些計畫還會付錢給資訊使用者,這些對醫療資訊有需求的一方有許多也計畫從區塊鏈系統徵得這些資訊,以訓練人工智慧演算法的研究團隊。

由於近年來民眾普遍越來越在意科技巨頭企業以散布大眾的個人資訊甚至醫療資訊獲利。2016 年,與 Google 同樣隸屬 Alphabet 母公司位於倫敦的人工智慧公司 DeepMind 就因為媒體披露英國國民保健署(National Health Service)在未經知情同意下提供該公司 160 萬筆病患紀錄,而使公司深陷輿論。當時其中資訊甚至包含病患姓名、性病史及其他敏感性資訊。

麻省理工學院電腦科學家 Andrew Lippman 表示,目前 Google 與 Facebook 都逐漸捨棄了民眾無法自行管理監督的資料庫,但是醫療領域缺乏像 Facebook 這樣的企業角色,因此運用區塊鏈技術建立去中心化的資訊共享平台並保障個人隱私,或許可以當成一種資料辨識控制策略,是解決的方式。

需要研究大量臨床資料才幫助醫療進步

區塊鏈是一種分散式的電子資訊系統,以互相連結的分散資料庫記錄交易內容。區塊鏈共享內容因為分散特性,讓整個系統相對穩定,當有人試圖入侵資料庫時,入侵者必須逐一破解系統內互相連結的各個分散單元,會讓整個入侵工作更艱鉅。

在這項研究中,區塊鏈扮演交換分流的角色,引導資料在醫療人員與研究者用戶之間流通。而提供資訊的女性能透過區塊鏈保障雲端資料的安全性,並決定是否開放或撤銷他方讀取資料的權限。

透過建構讓用戶主導並保障資訊安全的系統,研究團隊希望女性更願意分享她們的乳房攝影資料以提升人工智慧判斷乳癌的能力。而參與者項研究的女性可在 breastwecan.org 網站瀏覽自己的乳房攝影資訊,並獲得醫師根據乳房攝影資訊中組織密度、年齡及其他已知癌症因素對她們罹患乳癌的風險解讀判斷。

這項研究並不是首次以區塊鏈技術用於將個人資訊與學術界以及企業界交流,譬如哈佛大學遺傳學家 George Church 共同創立的新創公司 Nebula Genomics,也嘗試提供平台讓企業找到願意做全基因定序的民眾,並且在定序完成後,讓定序結果在企業與個人之間共享。自費進行全基因定序的民眾可自行決定是否將基因資訊販售給 Nebula 使用,費用會以能轉換為美元的數位代幣形式流通。

Church 表示,Nebula 會確保合作的企業夥伴遵守他們的承諾,只在約定期限內保留用戶個人資訊。相反的,其他像是位於加州的 23andMe 等基因定序公司,雖然同意將進行的定序結果與學術界分享,但分享資訊後並不會管控資訊的用途以及使用方式。除此之外,也有許多定序公司將匿名基因定序資訊分散賣給生技公司或藥商。

Lippman 表示,讓民眾得以掌握自己的醫療紀錄還能對他們的健康管理有立即直接的益處。他與研究生開發的以區塊鏈為基礎建立的健康紀錄分享平台 MedRec,今年將在波士頓的貝斯以色列女執事醫療中心(Beth Israel Deaconess Medical Center)測試。這套系統能直接收錄使用者以穿戴式裝置收集到的資訊,擁有瀏覽權限的醫生或研究者,也能透過這些額外資訊為使用者設計合適的療程。

Hadley 表示,當醫療人員收集的大量臨床資料被分享且研究分析,對醫療進步當然會有助益,但前提是徵得資料同時,提供良好的安全隱私條件,才能讓民眾願意提供隱私資訊。這是研究團隊之所以開始藉由資訊技術,讓資訊能有效管理的主要原因,而與區塊鏈技術結合也就應運而生。

(首圖來源:shutterstock)