人工智能在醫(yī)療領(lǐng)域的挑戰(zhàn)和機遇

隨著智慧醫(yī)療的快速發(fā)展，基于醫(yī)療行業(yè)數(shù)字化、智能化及資源整合的需求，AI等新興科技應(yīng)用于醫(yī)療的程度越來越高。AI能模擬人類的思維和工作過程，并且獨立解決問題而不需要進行編程，AI還可以接受新的信息并從中學(xué)習(xí)，無需人工干預(yù)。超級計算能力的應(yīng)用使AI能夠以比人類更快速的處理信息、解決問題或得出人類頭腦永遠無法得出的結(jié)論。AI運用于醫(yī)療領(lǐng)域，則可以更快速、準(zhǔn)確、有效地冶療各種疾病。

2018年4月，埃森哲公布了一份研究AI在醫(yī)療領(lǐng)域的短期價值、技術(shù)潛在影響力的報告，結(jié)果預(yù)估顯示：到2026年，AI技術(shù)可為在美國的醫(yī)療保健行業(yè)節(jié)省高達1500億美元的成本。

另外，據(jù)《Harvard Business Review》雜志調(diào)查的10個最有應(yīng)用前景的AI應(yīng)用程序，他們估計在2026年前這些應(yīng)用程序可以為美國的醫(yī)療保健行業(yè)創(chuàng)造高達1500億美元的年儲蓄。

目前人工智能在醫(yī)療領(lǐng)域主要采用機器學(xué)習(xí)和自然語言處理兩種方法，機器學(xué)習(xí)用于圖像掃描，自然語言處理用于文本處理。通過機器學(xué)習(xí)對組織收集的數(shù)據(jù)進行排序，以學(xué)習(xí)模式并構(gòu)建新的模型。

具體到臨床方面，人工智能應(yīng)用比較成熟領(lǐng)域的首先是醫(yī)療影像分析，因為影像本身就是結(jié)構(gòu)化的，沒有人為因素干擾，可以通過人工智能進行快速、準(zhǔn)確的分析；其次是醫(yī)療大數(shù)據(jù)，可以把非結(jié)構(gòu)化變成結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)，通過分析大量的病歷資料找出更好的治療方案，更好地管理疾病，目前也有許多公司在進行相關(guān)的研究；最后，各種輔助型醫(yī)療機器人也異軍突起，得到快速發(fā)展。

AI＋醫(yī)療影像

人工智能給醫(yī)療影像帶來了新一輪的變革，通過模仿人腦神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建數(shù)字模型，以及海量數(shù)據(jù)作為訓(xùn)練素材，人工智能在解決了算法復(fù)雜、運算要求高的瓶頸后，終于與醫(yī)療影像逐步結(jié)合，深度學(xué)習(xí)在醫(yī)療影像分析領(lǐng)域開始沉淀。例如在進行影像診斷時，帶有AI能力的計算機可以查看健康腦部掃描圖像和腦部腫瘤掃描圖像，通過圖像學(xué)習(xí)對比識別兩者之間的差異，從中標(biāo)記出腦瘤存在的部位。

目前人工智能在影像識別等方面的應(yīng)用頗多，而且多是以技術(shù)為導(dǎo)向的公司在進行研究。東軟醫(yī)療推出影像云和人工智能在醫(yī)療行業(yè)的應(yīng)用方案，飛利浦推出遠程醫(yī)療影像解決方案“神飛云”中國智慧醫(yī)療云平臺， 同時，新華醫(yī)療、GE、西門子、聯(lián)影、邁瑞醫(yī)療、魚躍醫(yī)療、三星等行業(yè)大咖也紛紛推出多款智慧醫(yī)療產(chǎn)品。

AI＋大數(shù)據(jù)分析

在醫(yī)療行業(yè)中AI的應(yīng)用潛力巨大，物聯(lián)網(wǎng)正將越來越多的醫(yī)療設(shè)備連接上網(wǎng)，海量的數(shù)據(jù)將發(fā)送到云端，通過機器學(xué)習(xí)和智能分析得出最優(yōu)的結(jié)果。英國首相特雷莎·梅近日在柴郡發(fā)表了一個演講，強調(diào)AI在提早確診癌癥方面的潛力。演講中，特雷莎·梅說道：“智能技術(shù)的進步可以更快速地分析數(shù)目龐大的數(shù)據(jù)，并有可能比人工診斷準(zhǔn)確率更高，這開創(chuàng)了醫(yī)學(xué)研究的一個全新領(lǐng)域，并成為與疾病作斗爭一個新的武器?！?/p>

通過大數(shù)據(jù)分析，醫(yī)療行業(yè)正在深度利用AI進行病情的預(yù)測，基于先前患者掃描的數(shù)據(jù)，AI可以協(xié)助評估疾病的診斷，減少人為的出錯率和工作量。同時，AI技術(shù)有可能識別出先前未被發(fā)現(xiàn)的一些與疾病相關(guān)的線索，從而為治療提供新思路。此外，醫(yī)護人員在AI的協(xié)助下，工作效率得到極大的提高。

機器人／機械臂輔助手術(shù)

目前，機器人手術(shù)最大的應(yīng)用是“微創(chuàng)”手術(shù)，“微創(chuàng)”意味著手術(shù)開刀將不再像傳統(tǒng)手工那樣大的切口，通過微創(chuàng)手術(shù)的切口約為6毫米，并且通過小型手術(shù)器械即可完成手術(shù)。

認(rèn)知外科手術(shù)機器人也會結(jié)合到人類手術(shù)的經(jīng)驗，在實際手術(shù)前，醫(yī)療團隊還會收集整理病人的醫(yī)療歷史數(shù)據(jù)，與實時手術(shù)結(jié)合，以此來提高自身手術(shù)水平。達芬奇（da Vinci）輔助手術(shù)機器人是目前最先進的手術(shù)機器人之一。

自動化的工作流程助理

自動化的工作流程管理助理最大的優(yōu)勢就是優(yōu)先處理緊急事件，減少日?；镜挠涗浀炔僮鞑襟E，幫助醫(yī)生、護士們節(jié)省時間。通過AI助理，可以大幅減輕醫(yī)生、護士們的工作步驟，例如通過語音，醫(yī)生護士們就可以完成記錄操作，它們會自動轉(zhuǎn)換成文本的形式，并且可以自動化的分析病人的護理工作，甚至以圖標(biāo)的形式展現(xiàn)出來。

盡管人工智能在醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用還處于早期階段，但美國的各大頂尖醫(yī)院都已經(jīng)開始行動。早在兩年前，GPU巨頭英偉達就宣布與麻省總醫(yī)院醫(yī)療數(shù)據(jù)科學(xué)中心建立合作關(guān)系，希望該中心成為人工智能醫(yī)療應(yīng)用領(lǐng)域的中心，對疾病進行探測、診斷、治療和管理。

國內(nèi)的人工智能企業(yè)也開始布局醫(yī)療領(lǐng)域，2017年6月，依圖科技宣布與華西醫(yī)院的戰(zhàn)略級合作，加速AI醫(yī)療普惠民生。依圖科技與華西醫(yī)院還發(fā)布了兩項雙方合作研發(fā)的肺癌人工智能成果：全球首個肺癌臨床科研智能病種庫及全球首個肺癌多學(xué)科智能診斷系統(tǒng)。

但是，AI技術(shù)應(yīng)用到醫(yī)療行業(yè)還面臨一些需要克服的阻礙：首先從意識形態(tài)上，醫(yī)療行業(yè)需意識到AI技術(shù)可帶來的幫助；其次，醫(yī)療數(shù)據(jù)的敏感性讓獲取數(shù)據(jù)來培養(yǎng)AI模型會有一定的困難。最后，AI模型得到認(rèn)可具有難度。

為克服這些阻礙，醫(yī)療行業(yè)人員和教科研人員應(yīng)該更緊密地合作。國際醫(yī)學(xué)與生物工程院院士 IEEE Fellow張元亭院士長期潛心鉆研可穿戴無擾生物傳感技術(shù)、心腦血管健康信息學(xué)、生理建模與神經(jīng)工程、8P醫(yī)療與健康工程學(xué)等領(lǐng)域，醫(yī)學(xué)造詣深厚，同時張元亭院士時刻關(guān)注并思考人工智能與人類智慧與醫(yī)療行業(yè)的深度融合議題。

2018年8月30日—9月1日張元亭院士將在OFweek（第二屆）人工智能產(chǎn)業(yè)大會上分享自己的主題演講《人工智能在健康醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用場景與重大挑戰(zhàn)》，深入探討人工智能在健康醫(yī)療領(lǐng)域的二十個應(yīng)用場景并介紹十個重大挑戰(zhàn)及機遇， 重點將聚焦AI在可穿戴無袖帶連續(xù)動脈血壓檢測的應(yīng)用。此外還就如何通過健康工程加快人工智能與人類智慧的融合以及AI未來發(fā)展方向進行戰(zhàn)略探討分析。

隨著人工智能技術(shù)在醫(yī)療行業(yè)的應(yīng)用推廣，一個全新的智慧醫(yī)療服務(wù)體系正在形成，未來醫(yī)療服務(wù)將會變得起來越智能化，不僅能給人們提供最優(yōu)質(zhì)醫(yī)療服務(wù)，同時還可能以較低的成本服務(wù)于大眾。