全球各地都面临着日益严峻的1型糖尿病问题,中国也不例外。事实上,据估计,仅在中国每年就有1.3万个新发病例。针对这一问题,澳大利亚一些有识之士已着手寻找办法来治疗这一历来负担沉重的疾病。
对于1型糖尿病,只有大约25%的患者能够利用现有的工具(胰岛素泵、胰岛素、连续血糖监测仪和餐后血糖应用程序)来充分控制自己的血糖水平。
长期未能充分控制血糖水平会造成灾难性的后果。医用胰岛素摄入量不准确,会导致人体生物化学体系紊乱,引起失明、肾衰竭、截肢甚至死亡。
但是医用胰岛素的给药剂量很难确定,这是因为:1型糖尿病的病情因人而异,非常特殊,而且每个人体内的葡萄糖-胰岛素动态会随着24小时的昼夜节律而变化。
正因如此,由奈杰尔·格林伍德(Nigel Greenwood)博士领导的昆士兰大学龙珀克特(Long Pocket) 校区的机器基因 (MachineGenes)小组制造出了世界上第一个真正具有机器智能的人工胰腺,专门用来治疗1型糖尿病中最不稳定的类别。
通过使用一种新的机器学习形式,机器智能胰腺可以为每个1型糖尿病患者创建个人模型。然后在平板电脑或手机上运行的人工智能可以分析糖尿病患者的病情,并且在15分钟内就能通过交互方式生成当天的胰岛素计划,即使是应对1型糖尿病中最不稳定的病情类别,也排除了其不确定性。
该人工智能技术分为两个部分。第一部分是信息识别系统,它存在于云端。第二部分是自主控制设备,它存放在平板电脑或手机上,由1型糖尿病患者携带。
首先,患者的病史被上传到云端,在这里,1型糖尿病的个人计算模型会根据个人的实际情况而逐步发展建立——这是进化机器学习的新形式。
两个对抗性的人工智能通过协作,共同创造出最佳模型。然后,这些模型被下载到平板电脑或手机上,创建两种对抗性的人工智能。
第一种人工智能利用模型,尝试参照患者当天计划要吃的食物,为患者设计出最好的胰岛素使用策略。然后,第二种人工智能探究了个人模型中的不确定性,并试图迫使不良事件发生。
于是,第一种人工智能必须重新设计胰岛素策略,以防止这些不良事件发生。最终的结果是为患者提供了一种更安全、更有效的胰岛素策略,这是任何内分泌学家都无法企及的。
现有的人工胰腺方案主要针对的是那些几乎可以、但尚不能完全控制血糖水平的稳定人群。它们对于整个群体中最不稳定的那30%病例根本不起作用——而这些患者恰恰是最需要人工胰腺技术的人。
该人工胰腺项目旨在改善那30%的患者的生活质量,因为其他技术对他们根本不起作用,并以此为基础,项目将着手解决1型糖尿病的其他问题,将其作为全球“黄金标准”。