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智能醫(yī)療

人工智能撬動智慧醫(yī)療

2025China.cn   2017年08月10日

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

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

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

  釋放利好信號

  智慧醫(yī)療以人工智能技術(shù)為工具,取代人工基因測序、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)化精準精細醫(yī)療服務。

  《規(guī)劃》對智慧醫(yī)療發(fā)展提出了多個方向:推廣應用人工智能治療新模式新手段,建立快速精準的智能醫(yī)療體系;探索智慧醫(yī)院建設(shè),開發(fā)人機協(xié)同的手術(shù)機器人、智能診療助手,研發(fā)柔性可穿戴、生物兼容的生理監(jiān)測系統(tǒng),研發(fā)人機協(xié)同臨床智能診療方案,實現(xiàn)智能影像識別、病理分型和智能多學科會診;基于人工智能開展大規(guī)?;蚪M識別、蛋白組學、代謝組學等研究和新藥研發(fā),推進醫(yī)藥監(jiān)管智能化等。

  賀林對《中國科學報》記者表示,現(xiàn)有的人工智能應用多集中在醫(yī)學影像、病理圖片的識別和有限幾種疾病(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》在肯定這些應用的同時,也鼓勵企業(yè)或個人在手術(shù)機器人、可穿戴設(shè)備、新藥開發(fā)、精準醫(yī)學研究、流行病學防控、醫(yī)院管理等方面加強人工智能的應用。

  特別是在精準醫(yī)學研究方面,自去年國家科技重大專項“十三五”發(fā)展規(guī)劃“精準醫(yī)學研究”重點專項計劃正式啟動以來,全國各地開展的基因組學、蛋白質(zhì)組學和代謝組學等研究已經(jīng)產(chǎn)生了大量的生物醫(yī)學數(shù)據(jù),亟待人工智能方面的專家加入進來,在這些數(shù)據(jù)中高效地挖掘出合理的可用于精準預測、診斷、預后的數(shù)理模型,協(xié)助指導臨床工作。

  不僅如此,賀林表示,在復雜性疾病中,也亟需人工智能構(gòu)建出隱藏在中國人群中的分子病理亞型結(jié)構(gòu),更新臨床醫(yī)生對我國人群疾病狀態(tài)的現(xiàn)有認識,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)理模型對大局的把握。

  直擊醫(yī)療痛點

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

  “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、可靠的依據(jù)?!敝袊こ淘涸菏縿⒉Α吨袊茖W報》記者表示,人工智能可以極大提高醫(yī)學數(shù)據(jù)的測定和分析過程的自動化程度,從而大大提高工作的速度,減輕醫(yī)生的工作強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,輔助醫(yī)生作出更為可靠和正確的診斷,豐富系統(tǒng)的知識積累和分析,提高醫(yī)學水平,也可以從大規(guī)模的醫(yī)學歷史數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)規(guī)律和知識,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)是公認的成熟的解決方案,它對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。

  作為沃森健康中國地區(qū)的主要戰(zhàn)略合作伙伴,百洋醫(yī)藥集團董事長付鋼近日對《中國科學報》記者表示,目前國內(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人的行為習慣、心理因素、過往病史、基因等信息產(chǎn)生更多的思考,并通過對海量數(shù)據(jù)進行分析,早期篩查出腫瘤蹤跡并對腫瘤治療提供更精準的建議。

  人工智能還可通過圖形識別在影像識別這方面發(fā)揮價值。愛康集團創(chuàng)始人、董事長兼CEO張黎剛舉例說,通過CT進行肺癌篩查后會發(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)驗來判斷是惡性還是良性,但只要是人工判斷就可能會出錯。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片子來建立自我學習的模型,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,如何實時而快速地根據(jù)病人的情況和醫(yī)生的專業(yè)信息,下達分級診療的建議和安排、組織高效的多學科會診活動;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)務人員帶來的重復勞動力負擔,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,目前國內(nèi)還沒有一款醫(yī)療領(lǐng)域的人工智能產(chǎn)品得到國家食品藥品監(jiān)督管理局的批準,相關(guān)收費也沒有進入醫(yī)保目錄,人工智能對于國內(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,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人工智能的信任感,才能實現(xiàn)后期良好的人機協(xié)作,這一點實際上對人工智能產(chǎn)品的服務質(zhì)量提出了較高的要求?!辟R林說。

  以當下熱門的醫(yī)學影像輔助診斷的產(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)訓練之后,才能達到普適性更強、準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,投入大量時間和資金。

  然而,從平均水平來看,國內(nèi)醫(yī)院現(xiàn)有業(yè)務產(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,同一個病人在不同醫(yī)院就診的數(shù)據(jù)無法鏈接、整合、形成隊列,碎片化程度高;對影像數(shù)據(jù)而言,圖片質(zhì)量標準化程度低,帶專業(yè)標注的影像圖片更需要額外制作;這些都給進一步優(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器學習時的一些擔心:“一是學習訓練應用人工智能‘專業(yè)數(shù)據(jù)庫’的缺乏;二是管理科學操作性,如在隱私倫理、記錄識別、健康數(shù)據(jù)保險流通等問題很難實現(xiàn)合法性?!?/FONT>

  劉昌孝指出,設(shè)計的人工智能技術(shù)解決方案要想順利運用到臨床實踐和病人護理中,需要高層次專家的綜合分析能力來實現(xiàn)。否則,錯誤的解決方案甚至可能對醫(yī)療保健行業(yè)造成傷害。對于很多臨床醫(yī)生和實踐者來說,實施并整合技術(shù)是一大難點和挑戰(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序儀器,個人甚至部分醫(yī)院都無法獨立開展測序操作。不過,他認為,未來隨著醫(yī)療領(lǐng)域?qū)θ斯ぶ悄苷J可度和配合度的進一步提高以及人工智能算法在容錯性方面的改進,上述情況應該會得到改善。

  “人機協(xié)同”是關(guān)鍵

  “人工智能和醫(yī)療大數(shù)據(jù)的應用將會推動整個醫(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)域的智能導航系統(tǒng),那么醫(yī)療服務才有機會‘飛得更高’。”張黎剛對記者說。

  賀林指出,本次《規(guī)劃》多次提到“人機協(xié)同”這一關(guān)鍵詞,表明當前人工智能產(chǎn)品應該以人為本,以醫(yī)生和個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)療責任主體不明,監(jiān)管部門禁止人工智能產(chǎn)品獨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性勞動崗位,比如掛號收費員、前臺咨詢員、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),它將會大大提高醫(yī)院內(nèi)部的業(yè)務效率甚至醫(yī)院間的轉(zhuǎn)診協(xié)作水平,改善我國現(xiàn)在看病人多為患、醫(yī)生苦不堪言、醫(yī)患糾紛時有發(fā)生的現(xiàn)狀?!?/FONT>

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

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