精准医疗重构医疗服务

　　精准医疗在改善治疗效果方面已崭露头角，并在全球范围内迅速成为公众瞩目的焦点，许多欧美国家都开始大力投资支持其发展，中国政府和产业界也在规划精准医疗在本地的发展大计。

　　近年来，以科学诊断和治疗为基础的现代医疗技术，与可精确获取、处理和分析健康数据信息的现代信息技术的融合发展，催生了人们对于更加个性化、精准化医疗诊断的需求，精准医疗顺势而生，其目标是根据病患个体基因特征及其他分子级别的信息，为其提供更加个性化、更高效和更为对症的医疗诊断、治疗及用药方案。

　　事实上，尽管我国医学水平不断进步、医疗信息化技术不断提升，但临床诊疗依然面临着资源分配不均衡、信息共享不畅通等困扰。因此，构建高质、高效的现代医疗服务体系，已成为我国医学界亟待解决的问题。精准医疗无疑是其中重要发展方向之一。

　　精准医疗更重视“病人”的深度特征和“药”的高度精准性；是在对病人和药物深度认识的基础上完成的更加个体化的诊断和治疗。精准医疗的发展，离不开信息技术与生命科学和医疗技术的深度融合。驱动精准医疗这一创新模式出现的重要动力，源于计算为人类基因组测序技术和生物医学分析技术所带来的革新与进步。

　　更具预测性的基因检测

　　得益于基因检测技术的进步，我们现在有这样的机会、技术和能力，可以量化和描述每个人的生命。在应用基因检测技术中，一方面，可以通过基因检测，预知父母遗传给我们的正面和负面的身体因素。随着对这些信息的知晓，我们能把生命掌握于自己手中，选择更加健康的生存环境和生活方式，避免发病的风险。另一方面，我们能够借助基因测序技术的进步，在肿瘤发生的早期进行诊断。

　　我们知道，每个人的DNA是由30个碱基对组成的非常长的序列分子，这30个碱基对相当于3G的数据，当我们进行数据分析时，每个人的数据都会在TB级别，也就是10到12次方以上级别的信息等级。此外，由于每个人的基因讯息都有唯一性，而要达到对每个人的精准医疗，需要做到对群体患者数据的积累与比较，找到其中的差异与规律，才能做到极其精准的诊疗。如果数据的发展向超摩尔定律发展的话，其中必然会存在新的瓶颈，这对计算机行业也是新的机遇与挑战。

　　海量、复杂、多变的数据计算需求，一直是影响基因测序技术发展的重要因素。随着多年来超级计算机的不断发展，高性能计算在基因测序发展上发挥了重大的助推作用。在这方面，英特尔保持着同产业伙伴之间的密切协作。

　　以华大基因为例，在寻求更快、更高效的高性能计算基因测序方案的过程中，华大基因一直在尝试新的技术和方法，来进一步加速基因测序。面对复杂的基因测序数据处理，既要拥有高性能的计算能力，又要考虑其经济效益，并结合未来在相关研究的发展，经过多番考量和研究，华大基因选择了与英特尔联手启动，关于至强融核协处理器在生命科学领域的应用项目。借助高性能计算，华大基因在基因测序相关研究及应用上也取得了令人瞩目的成绩，而其在全新基于英特尔微异构架构的高性能计算平台上的测试，取得了重大的进展。

　　靶向药物治疗方案

　　有了基因测序技术的支持，我们了解了病源，接下来针对个体化差异极大的病症，提供个性化治疗方案，是精准医疗实现的重要环节。对于所有病人，我们应根据其基因的不同，选择不同的治疗方法。

　　我们知道，在一个肿瘤组织中，肿瘤细胞里可能包含上千种突变，但这其中有一些是关键的突变，比如EGFR的突变，是进行靶向治疗的靶点，完全可以用靶向药物治疗。

　　那么，我们怎么从不同的突变中找到关键的驱动基因的突变呢？答案是通过生物学知识和计算方法。

　　基于全基因组的分析、做出驱动基因的判断，然后选择针对这个病人的驱动性突变的靶向药物，使之产生好的疗效。

　　可以说在未来，肿瘤治疗的趋势是从精确计算开始，再到精准诊断，最后为我们带来精准的治疗效果。在此过程中，计算方法的进步是不可或缺的，只有将计算方法的进步和治疗手段的创新结合在一起，才会为今天的病人带来更好的治疗效果。

　　对计算提出更高要求

　　无论是基因检测、基因分析及找到靶向，都离不开大数据和云计算。技术改变医疗服务，英特尔医疗和生命科学事业部的成立，是希望通过技术创新，使我们的就医方式及医生提供的医疗行为能够有根本性的变化。

　　如今，我们的芯片做得越来越小，性能也得到了提升，一个平板电脑已经能够做到以前高性能计算的服务。如今医疗设备越来越小型化，最基本的基因测序，以前是需要高通量、大型的测序仪，而现在测序仪更小、轻便，能够进入医院，这都是信息技术带来的可能性。

　　没有量化的数据不可能做到精准。除了基因信息外，我们还拥有各种各样的数据：影像数据、电子病历、生化数据、基因检测数据等。由于这些数据都是非结构化，如果将这些数据集中到一起提供给临床，作为靶向治疗方案的依据，则需要大量的新型分析技术作为支撑。如今做周密的基因测序，可能需要1~4天乃至几周的时间。如果再将它与影像、电子病历等各个方面信息进行整合，提供个体化的诊断和治疗，可能需要几周至一个月时间。这样，诊断的周期非常之久，我们则希望诊断结果越快越好，这对计算性能、数据的处理方式和部署，均提出了很高的要求。

　　精准医疗不只是改变个体化医疗的一种手段，对整个医疗服务的重构也提出了新的要求。精准医疗另外一个体现是去中心化。以前的医疗是在以医院为中心的范围内实施；但随着社交技术、云技术、物联网等技术的发展，人们可在任何地方就医。为了加深在精准医疗领域的发展，实现新突破，英特尔几个月提出了癌症协作云平台的项目和方案，包括像癌症中心和基因实验室，跨不同区域进行无缝对接的协作，以确定哪些数据需要传递或需要保留，哪些计算需要通过远程或在属地实施，通过技术上的创新，最终提供精准诊断和治疗的解决方案。

　　我们预计，到2020年计算技术的发展有望帮助医生，在24小时内完成精准医疗的主要过程，包括基因序列检测、结果数据分析、基于分析的疾病诊断，和定制个性化的治疗方案。

　　面向未来，精准医疗的发展将主要体现于逐步去中心化和更加个体化这两方面。精准医疗的实现离不开广泛的产业协作，未来，英特尔希望携手更多关注精准医疗领域发展的伙伴，共同借助信息化技术的发展重构医疗服务。

　　文/俞毅

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