智能醫(yī)療

人工智能撬動(dòng)智慧醫(yī)療

ainet.cn   2017年08月10日

  近日,國(guó)務(wù)院發(fā)布《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》(以下簡(jiǎn)稱《規(guī)劃》),明確將人工智能(AI)作為未來國(guó)家重要的發(fā)展戰(zhàn)略。其中在“發(fā)展便捷高效的智能服務(wù)”中,智慧醫(yī)療赫然在列。

  “《規(guī)劃》在政策板塊中提到要‘研究完善適應(yīng)人工智能的教育、醫(yī)療、保險(xiǎn)、社會(huì)救助等政策體系,有效應(yīng)對(duì)人工智能帶來的社會(huì)問題’,可見國(guó)家對(duì)人工智能在醫(yī)療行業(yè)的應(yīng)用將在全方位大力支持?!敝袊?guó)科學(xué)院院士、上海交通大學(xué)Bio-X中心主任賀林在解讀《規(guī)劃》時(shí)說。

  日前,人工智能已應(yīng)用到醫(yī)學(xué)影像識(shí)別、疾病輔助診斷、外科手術(shù)、基因測(cè)序以及醫(yī)療大數(shù)據(jù)等許多方面,《規(guī)劃》的出臺(tái)或?qū)⒋偈埂癆I+醫(yī)療”迎來爆發(fā)。

  釋放利好信號(hào)

  智慧醫(yī)療以人工智能技術(shù)為工具,取代人工基因測(cè)序、診斷治療、手術(shù)操作等的部分工作環(huán)節(jié),提供基于大數(shù)據(jù)的系統(tǒng)化精準(zhǔn)精細(xì)醫(yī)療服務(wù)。

  《規(guī)劃》對(duì)智慧醫(yī)療發(fā)展提出了多個(gè)方向:推廣應(yīng)用人工智能治療新模式新手段,建立快速精準(zhǔn)的智能醫(yī)療體系;探索智慧醫(yī)院建設(shè),開發(fā)人機(jī)協(xié)同的手術(shù)機(jī)器人、智能診療助手,研發(fā)柔性可穿戴、生物兼容的生理監(jiān)測(cè)系統(tǒng),研發(fā)人機(jī)協(xié)同臨床智能診療方案,實(shí)現(xiàn)智能影像識(shí)別、病理分型和智能多學(xué)科會(huì)診;基于人工智能開展大規(guī)?;蚪M識(shí)別、蛋白組學(xué)、代謝組學(xué)等研究和新藥研發(fā),推進(jìn)醫(yī)藥監(jiān)管智能化等。

  賀林對(duì)《中國(guó)科學(xué)報(bào)》記者表示,現(xiàn)有的人工智能應(yīng)用多集中在醫(yī)學(xué)影像、病理圖片的識(shí)別和有限幾種疾病(如肺癌、肺結(jié)節(jié)、宮頸癌)的篩查和輔助診斷方面。本次《規(guī)劃》在肯定這些應(yīng)用的同時(shí),也鼓勵(lì)企業(yè)或個(gè)人在手術(shù)機(jī)器人、可穿戴設(shè)備、新藥開發(fā)、精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)研究、流行病學(xué)防控、醫(yī)院管理等方面加強(qiáng)人工智能的應(yīng)用。

  特別是在精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)研究方面,自去年國(guó)家科技重大專項(xiàng)“十三五”發(fā)展規(guī)劃“精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)研究”重點(diǎn)專項(xiàng)計(jì)劃正式啟動(dòng)以來,全國(guó)各地開展的基因組學(xué)、蛋白質(zhì)組學(xué)和代謝組學(xué)等研究已經(jīng)產(chǎn)生了大量的生物醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù),亟待人工智能方面的專家加入進(jìn)來,在這些數(shù)據(jù)中高效地挖掘出合理的可用于精準(zhǔn)預(yù)測(cè)、診斷、預(yù)后的數(shù)理模型,協(xié)助指導(dǎo)臨床工作。

  不僅如此,賀林表示,在復(fù)雜性疾病中,也亟需人工智能構(gòu)建出隱藏在中國(guó)人群中的分子病理亞型結(jié)構(gòu),更新臨床醫(yī)生對(duì)我國(guó)人群疾病狀態(tài)的現(xiàn)有認(rèn)識(shí),有利于更客觀的群體性診療規(guī)范或指南的制定以及上述數(shù)理模型對(duì)大局的把握。

  直擊醫(yī)療痛點(diǎn)

  人工智能的最大特點(diǎn)就是高效的計(jì)算和精準(zhǔn)的分析與決策,這一點(diǎn)剛好擊中現(xiàn)在的醫(yī)療痛點(diǎn),或能從根本上解決醫(yī)療資源供不應(yīng)求的局面。

  “人工智能可以為醫(yī)生提供完整和有效的信息,從而為疾病的診斷和治療提供科學(xué)、可靠的依據(jù)。”中國(guó)工程院院士劉昌孝對(duì)《中國(guó)科學(xué)報(bào)》記者表示,人工智能可以極大提高醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)的測(cè)定和分析過程的自動(dòng)化程度,從而大大提高工作的速度,減輕醫(yī)生的工作強(qiáng)度和減少主觀隨意性。

  不僅如此,劉昌孝指出,人工智能還可以集中專家知識(shí),輔助醫(yī)生作出更為可靠和正確的診斷,豐富系統(tǒng)的知識(shí)積累和分析,提高醫(yī)學(xué)水平,也可以從大規(guī)模的醫(yī)學(xué)歷史數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)規(guī)律和知識(shí),從而為未來疾病防控提供決策支持。

  談及醫(yī)療行業(yè)的人工智能,IBM 的Watson Health(沃森健康)是公認(rèn)的成熟的解決方案,它對(duì)腦瘤基因組信息的分析和解讀速度比人類專家快了近10倍。近日,IBM沃森僅用10秒就開出了癌癥處方,再次把“AI+醫(yī)療”推向高潮。

  作為沃森健康中國(guó)地區(qū)的主要戰(zhàn)略合作伙伴,百洋醫(yī)藥集團(tuán)董事長(zhǎng)付鋼近日對(duì)《中國(guó)科學(xué)報(bào)》記者表示,目前國(guó)內(nèi)的優(yōu)質(zhì)醫(yī)療資源緊張,很多地方的患者采用的腫瘤治療方案不夠規(guī)范。而人工智能可以基于患者個(gè)人的行為習(xí)慣、心理因素、過往病史、基因等信息產(chǎn)生更多的思考,并通過對(duì)海量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,早期篩查出腫瘤蹤跡并對(duì)腫瘤治療提供更精準(zhǔn)的建議。

  人工智能還可通過圖形識(shí)別在影像識(shí)別這方面發(fā)揮價(jià)值。愛康集團(tuán)創(chuàng)始人、董事長(zhǎng)兼CEO張黎剛舉例說,通過CT進(jìn)行肺癌篩查后會(huì)發(fā)現(xiàn)很多小結(jié)節(jié),現(xiàn)在都是根據(jù)放射科醫(yī)生的經(jīng)驗(yàn)來判斷是惡性還是良性,但只要是人工判斷就可能會(huì)出錯(cuò)。人工智能則可以根據(jù)已經(jīng)確診癌癥的患者前幾年的CT片子來建立自我學(xué)習(xí)的模型,之后就可以判斷各種結(jié)節(jié)到底是不是肺癌。

  賀林表示,在醫(yī)院管理方面,如何實(shí)時(shí)而快速地根據(jù)病人的情況和醫(yī)生的專業(yè)信息,下達(dá)分級(jí)診療的建議和安排、組織高效的多學(xué)科會(huì)診活動(dòng);或使用智能診療助手或分診系統(tǒng)減輕患者在診療過程中的常見疑問給醫(yī)務(wù)人員帶來的重復(fù)勞動(dòng)力負(fù)擔(dān),都是醫(yī)療行業(yè)值得嘗試和推廣的技術(shù)。

  落地仍處“磨合期”

  人工智能的確能為智慧醫(yī)療產(chǎn)業(yè)帶來足夠的驚喜,不過,賀林表示,目前國(guó)內(nèi)還沒有一款醫(yī)療領(lǐng)域的人工智能產(chǎn)品得到國(guó)家食品藥品監(jiān)督管理局的批準(zhǔn),相關(guān)收費(fèi)也沒有進(jìn)入醫(yī)保目錄,人工智能對(duì)于國(guó)內(nèi)醫(yī)療行業(yè)來說仍然是新興事物,帶來客觀性和便捷性的同時(shí),需要與現(xiàn)有的醫(yī)療模式一同經(jīng)歷“磨合期”。

  “臨床醫(yī)生需要在試用中逐步建立對(duì)人工智能的信任感,才能實(shí)現(xiàn)后期良好的人機(jī)協(xié)作,這一點(diǎn)實(shí)際上對(duì)人工智能產(chǎn)品的服務(wù)質(zhì)量提出了較高的要求?!辟R林說。

  以當(dāng)下熱門的醫(yī)學(xué)影像輔助診斷的產(chǎn)品為例,這些產(chǎn)品背后的數(shù)理模型往往在經(jīng)過足夠多的高質(zhì)量臨床影像數(shù)據(jù)訓(xùn)練之后,才能達(dá)到普適性更強(qiáng)、準(zhǔn)確度更高的診斷或分類效果,因此前期需要和各大醫(yī)院合作,投入大量時(shí)間和資金。

  然而,從平均水平來看,國(guó)內(nèi)醫(yī)院現(xiàn)有業(yè)務(wù)產(chǎn)出的醫(yī)療數(shù)據(jù)質(zhì)量普遍不高,特別是病歷數(shù)據(jù),不同醫(yī)院寫法不同,詳略質(zhì)量參差不齊,同一個(gè)病人在不同醫(yī)院就診的數(shù)據(jù)無法鏈接、整合、形成隊(duì)列,碎片化程度高;對(duì)影像數(shù)據(jù)而言,圖片質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化程度低,帶專業(yè)標(biāo)注的影像圖片更需要額外制作;這些都給進(jìn)一步優(yōu)化現(xiàn)有人工智能產(chǎn)品帶來了阻礙。

  由于醫(yī)療中的數(shù)據(jù)問題比比皆是,劉昌孝也提出在醫(yī)療領(lǐng)域?qū)嵤C(jī)器學(xué)習(xí)時(shí)的一些擔(dān)心:“一是學(xué)習(xí)訓(xùn)練應(yīng)用人工智能‘專業(yè)數(shù)據(jù)庫’的缺乏;二是管理科學(xué)操作性,如在隱私倫理、記錄識(shí)別、健康數(shù)據(jù)保險(xiǎn)流通等問題很難實(shí)現(xiàn)合法性。”

  劉昌孝指出,設(shè)計(jì)的人工智能技術(shù)解決方案要想順利運(yùn)用到臨床實(shí)踐和病人護(hù)理中,需要高層次專家的綜合分析能力來實(shí)現(xiàn)。否則,錯(cuò)誤的解決方案甚至可能對(duì)醫(yī)療保健行業(yè)造成傷害。對(duì)于很多臨床醫(yī)生和實(shí)踐者來說,實(shí)施并整合技術(shù)是一大難點(diǎn)和挑戰(zhàn)。

  在技術(shù)層面,賀林表示,人工智能在用于獲取信息的設(shè)備上還存在較大的發(fā)展空間。比如基因組信息,目前基本上還依賴大型的測(cè)序儀器,個(gè)人甚至部分醫(yī)院都無法獨(dú)立開展測(cè)序操作。不過,他認(rèn)為,未來隨著醫(yī)療領(lǐng)域?qū)θ斯ぶ悄苷J(rèn)可度和配合度的進(jìn)一步提高以及人工智能算法在容錯(cuò)性方面的改進(jìn),上述情況應(yīng)該會(huì)得到改善。

  “人機(jī)協(xié)同”是關(guān)鍵

  “人工智能和醫(yī)療大數(shù)據(jù)的應(yīng)用將會(huì)推動(dòng)整個(gè)醫(yī)療行業(yè)發(fā)生前所未有的變革。如果把醫(yī)師比作是飛行員,一旦給醫(yī)師們賦予了醫(yī)療領(lǐng)域的智能導(dǎo)航系統(tǒng),那么醫(yī)療服務(wù)才有機(jī)會(huì)‘飛得更高’?!睆埨鑴倢?duì)記者說。

  賀林指出,本次《規(guī)劃》多次提到“人機(jī)協(xié)同”這一關(guān)鍵詞,表明當(dāng)前人工智能產(chǎn)品應(yīng)該以人為本,以醫(yī)生和個(gè)人使用者的需求為核心,不以“取代”為目的地開展輔助性協(xié)作。另外在政策法律方面也有規(guī)定,由于醫(yī)療責(zé)任主體不明,監(jiān)管部門禁止人工智能產(chǎn)品獨(dú)立提供輕微疾病的診斷和重癥的任何建議,目前只能在輕疾方面提供一些咨詢和建議。

  “因此,醫(yī)生的地位是不太可能被取代的,未來最有可能被取代的是一些低水平的重復(fù)性勞動(dòng)崗位,比如掛號(hào)收費(fèi)員、前臺(tái)咨詢員、發(fā)藥員等,解放這部分人的生產(chǎn)力,轉(zhuǎn)而從事更加有創(chuàng)造性的工作。”賀林說,“未來5~20年,我們?nèi)绻軌蚝侠沓浞值乩煤萌斯ぶ悄芗夹g(shù),它將會(huì)大大提高醫(yī)院內(nèi)部的業(yè)務(wù)效率甚至醫(yī)院間的轉(zhuǎn)診協(xié)作水平,改善我國(guó)現(xiàn)在看病人多為患、醫(yī)生苦不堪言、醫(yī)患糾紛時(shí)有發(fā)生的現(xiàn)狀。”

  在賀林看來,人工智能產(chǎn)品將充分發(fā)揮其在記憶力、學(xué)習(xí)能力和運(yùn)算速度上人類無法比擬的優(yōu)勢(shì),成為醫(yī)務(wù)人員的得力助手。

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