AI技術(shù)在醫(yī)療領(lǐng)域的五大應(yīng)用

電子發(fā)燒友網(wǎng)報道（文/李彎彎）《自然通訊》最近發(fā)表的一項研究，揭示了一個用于發(fā)現(xiàn)疾病細胞特征的新平臺。NYSCF（紐約干細胞基金會）與谷歌合作，通過創(chuàng)建和分析來自91名患者和健康對照組的超過一百萬張皮膚細胞圖像，成功識別帕金森病的新細胞特征。

對于像帕金森氏癥這樣的復(fù)雜疾病，傳統(tǒng)的藥物發(fā)現(xiàn)效果不是很好，NYSCF建立的機器人使得研究人員能夠從大量患者中生成大量數(shù)據(jù)，并發(fā)現(xiàn)新的疾病特征。研究人員希望他們的平臺能夠為許多傳統(tǒng)藥物發(fā)現(xiàn)不成功的疾病開辟新的治療途徑。

NYSCF發(fā)現(xiàn)和平臺開發(fā)高級副總裁Daniel Paull博士表示，這是第一個以如此高的精度和靈敏度成功識別疾病特征的工具，它識別患者亞組的能力對許多難治性疾病的精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)和藥物開發(fā)具有重要意義。

醫(yī)療領(lǐng)域是人工智能一個重要的應(yīng)用方向，與互聯(lián)網(wǎng)不同，人工智能對醫(yī)療領(lǐng)域的改造是顛覆性的，過去五年是人工智能醫(yī)療發(fā)展的加速期，人工智能對于醫(yī)療健康領(lǐng)域中的應(yīng)用已經(jīng)非常廣泛。人工智能在醫(yī)療方面的應(yīng)用場景主要有哪些呢？

1、智能藥物研發(fā)

智能藥物研發(fā)是指將人工智能中的深度學(xué)習(xí)技術(shù)應(yīng)用于藥物研究，通過大數(shù)據(jù)分析等技術(shù)手段快速、準(zhǔn)確地挖掘和篩選出合適的化合物或生物，達到縮短新藥研發(fā)周期、降低新藥研發(fā)成本、提高新藥研發(fā)成功率的目的。

新藥研發(fā)是一個時間長、耗費大、風(fēng)險大的漫長過程。塔夫茨大學(xué)藥品研發(fā)研究中心通過既往獲批的藥物數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，研發(fā)一個新藥至少需要10年、26億美元的巨大投入。而人工智能技術(shù)在新藥研發(fā)中可以發(fā)揮非常重要的作用。

人工智能藥物研發(fā)企業(yè)英矽智能創(chuàng)始人兼首席執(zhí)行官Alex Zhavoronkov博士此前表示，與傳統(tǒng)研發(fā)模式相比，人工智能不僅能加速新藥開發(fā)，同時也會提升藥物研發(fā)的成功率，制藥公司可以享受更長的上市后專利保護周期，更為關(guān)鍵的是，研發(fā)出來的藥物也會更便宜。

2、智能診療

什么是智能診療？就是將人工智能應(yīng)用到醫(yī)學(xué)診療中，讓機器“學(xué)習(xí)”專家級醫(yī)師的醫(yī)療經(jīng)驗和醫(yī)學(xué)文獻知識，模擬診療時的思維邏輯，并在實際應(yīng)用時給出方案?，F(xiàn)在，智能診療的概念進一步擴大，一些診療時的準(zhǔn)備工作也可由機器承擔(dān)，進一步減輕醫(yī)生的壓力。

智能診療貫穿醫(yī)生面診的前中后整個流程，目前主流的開發(fā)方向包括：語音病歷、輔助決策、風(fēng)險預(yù)警等領(lǐng)域。比如智能語音病歷，就是通過語音識別技術(shù)，幫助醫(yī)生快速錄入病歷，德信數(shù)據(jù)顯示，中國50%以上的住院醫(yī)生平均每天有4小時以上在寫病歷，而應(yīng)用語音病歷后，醫(yī)生的主訴內(nèi)容可以實時地轉(zhuǎn)換成文字，效率大大提升。

再比如輔助治療決策，輔助治療決策是很多科技公司目前重點研究的方向，通過先進算法，以臨床指南知識庫為基礎(chǔ)，結(jié)合醫(yī)生經(jīng)驗，對海量真實的臨床診療數(shù)據(jù)和離院隨訪數(shù)據(jù)進行訓(xùn)練，能夠挖掘治療方案和結(jié)局的關(guān)聯(lián)，對比不同治療方案的效果。從而協(xié)助醫(yī)生為患者提供更精準(zhǔn)優(yōu)質(zhì)的診療方案。

3、醫(yī)學(xué)影像智能識別

AI醫(yī)學(xué)影像是指利用AI在感覺認知和深度學(xué)習(xí)的技術(shù)優(yōu)勢，將其應(yīng)用在醫(yī)學(xué)影像領(lǐng)域，實現(xiàn)機器對醫(yī)學(xué)影像的分析判斷，是協(xié)助醫(yī)生完成診斷、治療工作的一種輔助工具，幫助醫(yī)生更快獲取影像信息，進行定量分析，提升醫(yī)生看圖、讀圖的效率，協(xié)助發(fā)現(xiàn)隱藏病灶，從而達到提高診斷效率和準(zhǔn)確率的目的。

人工智能在醫(yī)學(xué)影像應(yīng)用主要分為兩部分：一是圖像識別，應(yīng)用于感知環(huán)節(jié)，其主要目的是將影像進行分析，獲取一些有意義的信息；二是深度學(xué)習(xí)，應(yīng)用于學(xué)習(xí)和分析環(huán)節(jié)，通過大量的影像數(shù)據(jù)和診斷數(shù)據(jù)，不斷對神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)進行深度學(xué)習(xí)訓(xùn)練，促使其掌握診斷能力。

4、醫(yī)療機器人

醫(yī)療機器人是一種智能型服務(wù)機器人，它具有廣泛的感覺系統(tǒng)、智能和精密執(zhí)行機構(gòu)，從事醫(yī)療或輔助醫(yī)療工作。醫(yī)療機器人的目的并不是代替手術(shù)醫(yī)生，而是作為一種輔助工具來拓展醫(yī)生的手術(shù)能力、提高手術(shù)質(zhì)量、減輕醫(yī)生的工作強度。

醫(yī)療機器人具有較為廣泛的概念，包括外科手術(shù)機器人、康復(fù)機器人、醫(yī)療服務(wù)機器人和微型檢測與治療機器人等。外科手術(shù)機器人根據(jù)手術(shù)類型不同可分為顯微外科手術(shù)機器人、神經(jīng)外科手術(shù)機器人、耳鼻喉外殼手術(shù)機器人、整形外科與骨科手術(shù)機器人等。

近年來，我國明確提出要發(fā)展“醫(yī)用機器人等高性能診療設(shè)備”，醫(yī)療服務(wù)機器人呈現(xiàn)快速增長態(tài)勢。數(shù)據(jù)顯示，2020年我國醫(yī)療服務(wù)機器人市場規(guī)模達59.4億元，預(yù)計2022年中國醫(yī)療機器人將進一步達到97.1億元。

5、智能健康管理

根據(jù)人工智能而建造的智能設(shè)備可以監(jiān)測到人們的一些基本身體特征，如飲食、身體健康指數(shù)、睡眠等，對身體素質(zhì)進行評估，提供個性的健康管理方案，及時識別疾病發(fā)生的風(fēng)險，提醒用戶注意自己的身體健康安全。目前人工智能在健康管理方面的應(yīng)用主要在風(fēng)險識別、虛擬護士、精神健康、在線問診、健康干預(yù)以及基于精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)的健康管理。

健康管理行業(yè)因其預(yù)防、調(diào)養(yǎng)的基調(diào)和個體化管理的特性，正在成為預(yù)防醫(yī)學(xué)的主流。“十四五”期間我國進入高質(zhì)量發(fā)展的新階段，我國健康管理也將進入一個新的發(fā)展階段。面臨機遇和挑戰(zhàn)，健康管理服務(wù)將向著更加廣泛、深入和個性化轉(zhuǎn)變，利用AI技術(shù)對健康管理進行智能升級的智能健康管理是目前適合我國國情的一種健康管理方式。

小結(jié)：雖然目前人工智能在醫(yī)療領(lǐng)域的多個場景中已經(jīng)實現(xiàn)應(yīng)用，不過未來還需要持續(xù)探索和研究，比如支持健康計算的多模態(tài)AI、面向健康計算的知識圖譜與推理、個性化推薦引擎、面向隱私保護的機器學(xué)習(xí)等等，期待人工智能在生命健康和醫(yī)療領(lǐng)域創(chuàng)造更多價值。