你相信嗎？只要上傳腦部核磁共振（MRI）圖件，就能預(yù)測你在未來患老年癡呆癥的幾率有多大。這件事情聽起來有點炫酷，但一家創(chuàng)辦于2015年的公司可能在不久的將來就能做到。

　　AvalonAI公司總部位于英國倫敦，致力于攻克老齡疾病，尤其是阿茨海默癥（老年癡呆癥）這類的神經(jīng)退行性疾病。他們利用深度學(xué)習(xí)技術(shù)開發(fā)計算機醫(yī)學(xué)影像診斷工具，目前對老年癡呆的有效預(yù)測準確率已經(jīng)達到了75%。

　　“我們的終極目標是治療衰老。”AvalonAI的目標顯得野心勃勃。創(chuàng)始人之一AlejandroGrabotevsky說：“解決衰老這件事情非常有意義。如果你不再衰老，你就擁有了全世界的時間，可以解決其他所有的重要問題。”

　　志同道合的創(chuàng)始人

　　公司的創(chuàng)始人是兩個志同道合的男孩：OliviervandenBiggelaar和AlejandroVicenteGrabovetsky。他們都是出自名牌大學(xué)的學(xué)霸。OliviervandenBiggelaar是一個軟件工程師，他在布魯塞爾大學(xué)就讀博士期間曾經(jīng)在一個大型視頻流平臺工作，并建立了一個復(fù)雜的機器學(xué)習(xí)系統(tǒng)。在一次比利時的商業(yè)計劃競賽中，Olivier獲得前二的成績（10,000€獎金）。

　　另一個創(chuàng)始人AlejandroVicenteGrabovetsky是在劍橋大學(xué)攻讀的博士、在荷蘭內(nèi)梅亨大學(xué)做過博士后，他曾參與研發(fā)的神經(jīng)成像機器現(xiàn)在被全世界的實驗室廣泛使用，還5次獲得全國、國際的交流獎項，完全稱得上是一名認知神經(jīng)學(xué)家。

　　他們一直都有攻克老齡疾病的共同心愿。兩個人隨即打算把這個美好愿景變?yōu)楝F(xiàn)實，于是有了創(chuàng)辦AvalonAI這個念頭（Avalon阿瓦隆是凱爾特人傳說的精靈之國、長生之地）。順著這個思路下去，他們發(fā)現(xiàn)糖尿病、癌癥等年齡相關(guān)疾病的研究都有不少基金支持，并且經(jīng)常被醫(yī)學(xué)界強調(diào)；而老年癡呆癥的基金卻很少，一定程度上是因為這個疾病至今都沒有成功的解決方案，臨床試驗的失敗率太高了。別人知難而退，學(xué)霸偏要迎難而上！

　　他們研究老年癡呆癥這個方向，其實還源自一個很私人化的原因：兩個人的祖母都受到老年癡呆的折磨。AvalonAI的主頁上寫著這么一句話：“高齡疾病中最恐怖的，是像阿茨海默癥這類的神經(jīng)退行性疾病。一旦患病，我們的身份認知和人格尊嚴將被逐漸剝奪得分毫不剩。”這種沉痛也許是親眼見證親人患上這種無法治愈的病，才能有的體會吧。

　　深度學(xué)習(xí)＋磁共振成像技術(shù)

　　Olivier和Alejandro可以說分別是深度學(xué)習(xí)和神經(jīng)醫(yī)學(xué)影像方面的專家。他們發(fā)現(xiàn)，過去的老年癡呆癥臨床試驗大多數(shù)都集中在對晚期癥狀的研究上，這時候受試者的大腦已經(jīng)嚴重損傷了。而他們則認為，在出現(xiàn)癡呆癥早期癥狀時，在大腦的損傷剛剛開始時，就應(yīng)該當(dāng)機立斷地把疾病扼殺在搖籃中。

　　那么問題來了，怎么把兩人的深度學(xué)習(xí)知識和MRI成像知識結(jié)合起來，來判斷一張腦部掃描圖像里的腦損傷顯示呢？

　　根據(jù)神經(jīng)科學(xué)的知識，目前醫(yī)學(xué)界診斷癡呆癥病情程度的生物指標主要有兩個：一是海馬體（相當(dāng)于大腦記憶芯片）的大小；二是腦室的大小，因為腦室體積會隨著腦組織退化而增大。另外，他們還想細致地研究大腦灰質(zhì)和白質(zhì)的變化、腦脊液的情況，觀察大腦從輕微認知損害發(fā)展成老年癡呆的過程中，這些物質(zhì)會有什么相應(yīng)的改變。

　　要進行這些研究，首先需要制作一個大腦3D磁共振圖像，把它與其他樣本進行對比，然后用卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(CNNs)的技術(shù)來對這個圖像里的大腦做特征分析。卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的原理和人的皮膚類似——網(wǎng)絡(luò)的每一層都提取這個大腦掃描圖中一些簡單的特征，然后層層疊加，重新組合成復(fù)雜的特征集合。這種神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的分析方法不僅需要橫向分析同等失智程度大腦的相似特征，還需要縱向比較不同失智程度大腦的相異特征。通過層層分析對比，就能夠判斷大腦是否損傷，或者失智程度有多嚴重。

　　健康數(shù)據(jù)短缺

　　擺在團隊面前的最大問題是數(shù)據(jù)的短缺！苦心鉆研的AlejandroVicente在網(wǎng)上發(fā)表了一篇名為《健康數(shù)據(jù)危機》的文章，呼吁醫(yī)療行業(yè)開放更多現(xiàn)存醫(yī)學(xué)影像資料。文中提到，數(shù)據(jù)和計算機技術(shù)已經(jīng)讓很多行業(yè)產(chǎn)生了翻天覆地的革新，而保守的醫(yī)療行業(yè)卻遲遲沒有進展，就是因為醫(yī)院不愿把糖尿病、癌癥、阿茨海默癥等病例資料貢獻出來做研究，白白地浪費寶貴的資源。

　　他還做了這么一個假設(shè)推斷：全世界有超過三萬六千臺MRI成像機器，其中做腦部成像的大概有1/4。假設(shè)一臺機器一周工作5天，一天8個小時，給一個病人做一張有效的掃描圖需要1小時。一年掃描圖總數(shù)=36,000臺機器*250天/年*8張/天，算下來一年會產(chǎn)生7200萬張圖，其中1800萬張是腦部掃描圖，也就是一天5萬張。這還是按照最少的情況算的，實際情況遠遠不止這個數(shù)。

　　他還說，非常感謝目前向AvalonAI提供腦部影像資料的一些大大小小的醫(yī)學(xué)科研機構(gòu)。但是直到今天，所有這些機構(gòu)提供的數(shù)據(jù)加起來都不超過5萬份。雖說科研機構(gòu)的資料比臨床資料更全面、品質(zhì)更好，但是它的數(shù)量實在是太少了，還不及臨床資料一天產(chǎn)生的量。

　　“在這個大數(shù)據(jù)時代，想到那么多寶貴資料就白白地躺在醫(yī)院和診所的硬盤里，我內(nèi)心的數(shù)據(jù)科學(xué)家都在流淚。”Alejandror說道。

　　對于數(shù)據(jù)的安全性，AvalonAI承諾會嚴格保護患者的隱私。他們提到，在做研究時會將圖頭設(shè)置為匿名，把名字、生日、做MRI掃描的時間地點統(tǒng)統(tǒng)抹去。即使這樣還是會有風(fēng)險：即使其他什么信息都不透露，有的人可能還是會被別人從一堆匿名的圖中認出來。

　　AvalonAI對此表示，他們會想辦法把臉部特征特殊處理一下，但是不能說這樣就絕對保險了。對比起一手資料給醫(yī)學(xué)研究帶來的巨大貢獻，這個風(fēng)險帶來的壞處可以說是微不足道的。

　　醫(yī)學(xué)深潛

　　3年前深度學(xué)習(xí)的技術(shù)革命還沒開始的時候，根本想不到還可以用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)來研究老年癡呆癥。現(xiàn)在由于計算機性能和數(shù)據(jù)基礎(chǔ)越來越強大，我們迎來了深度學(xué)習(xí)用于臨床成像診療的轉(zhuǎn)折點。這對于神經(jīng)放射學(xué)專家是個好消息，這項技術(shù)不僅可以省時，還能使診斷高度精準。對于制藥公司來說，他們可以只對短時間內(nèi)有癡呆癥惡化風(fēng)險的病人進行藥物治療，在臨床試驗上節(jié)省大量開支。

　　盡管如此，現(xiàn)在深度學(xué)習(xí)在醫(yī)學(xué)上更多還是用于醫(yī)治率更高的疾病，比如分析中風(fēng)、某些癌癥的CT掃描圖。AvalonAI是首個把深度學(xué)習(xí)用于預(yù)測老年癡呆癥的公司。

　　據(jù)AvalonAI稱，他們的資料庫里已經(jīng)有8萬個掃描圖件，但通常建一個診斷模型就要用1萬個圖件。雖然已經(jīng)取得75%的判斷準確率，但憑現(xiàn)在的預(yù)測水平，還不能投入醫(yī)學(xué)診斷。不過據(jù)他們估計，在測試的圖件達到10萬至100萬份的時候，這項技術(shù)就可以邁過臨床診斷的門檻，真正投入使用。

　　合作伙伴

　　AvalonAI合作者眾多

　　有3位顧問是來自EntrepreneurFirst的投資人：ChrisMairs、AliceBentinck、MattClifford。有一位顧問是來自大學(xué)認知與腦科學(xué)研究所的RikHenson教授，他在衰老相關(guān)記憶損傷領(lǐng)域的研究屬世界知名；另一位顧問是來自Donders認知神經(jīng)科學(xué)腦成像技術(shù)研究中心的ChristianDoeller，他對內(nèi)側(cè)顳葉（大腦中掌管記憶和空間表征的區(qū)域）相關(guān)知識了如指掌，而阿茨海默癥等大腦退行性疾病會對這一區(qū)域造成影響。

　　2016年3月，與一家名為ZebraMedicalVision的醫(yī)學(xué)影像分析公司（與AvalonAI一樣是采用深度學(xué)習(xí)來進行影像分析診療）成為合作伙伴。這家公司研究的內(nèi)容包括骨骼、肝、肺、心血管、腦。