2015年,一部《超能陸戰(zhàn)隊》戳中了很多人的淚點,一個叫做“大白”的機器人更是萌化了無數(shù)人。在電影中,大白是一個融合人工智能、醫(yī)療救護、戰(zhàn)斗能力的機器人,最大的任務就是守護。
從醫(yī)療救護的角度來說,大白可以通過攝像頭等設備,感知用戶的體征、健康數(shù)據(jù)和情緒,然后采取措施進行健康護理。在電影中,主人公阿宏有兩次被大白抱住,一次是因為哥哥的去世,大白掃描到他心情低落;另一次是他掉進水中,被大白感知到體溫下降,而被抱住。大白還調(diào)整了自身的溫度,來提高阿宏的體溫。
人工智能的高速發(fā)展,用機器人替代醫(yī)護人員,已經(jīng)不是神話。沃森機器人、達芬奇機器人、機器人護士、智能物流機器人、配藥機器人……都已經(jīng)投入到全球各大醫(yī)院進行工作。
隨著AI+醫(yī)療的進一步融合、深入,政策和資金層面的大規(guī)模投入,AI輔助技術也在多個醫(yī)療細分領域提供了幫助。世界十大AI科學家之一、美國四大國家學院在四院院士,全球人工智能頂級會議NIPS基金會主席特倫斯·謝諾夫斯基在新書《深度學習:智能時代的核心驅(qū)動力量》中預測:基于大數(shù)據(jù)的深度學習將改變醫(yī)療行業(yè),對疾病提供更快速、準確的診斷和治療,甚至未來癌癥將變得不再可怕。
AI在醫(yī)療領域的應用,意味著全世界的人都能得到更為普惠的醫(yī)療救助,獲得更好的診斷、更安全的微創(chuàng)手術、更短的等待時間和更低的感染率,并且還能提高每個人的長期存活率。從全球醫(yī)療行業(yè)發(fā)展狀況來看,AI醫(yī)療將會在這5個方向深入影響我們的生活。
醫(yī)學影像識別:讓醫(yī)生多一雙眼
傳統(tǒng)醫(yī)療場景中,培養(yǎng)出優(yōu)秀的醫(yī)學影像專業(yè)醫(yī)生,所用時間長,投入成本大。另外,人工讀片時主觀性太大,信息利用不足,在判斷過程中容易出現(xiàn)誤判。
有研究統(tǒng)計,醫(yī)療數(shù)據(jù)中有超過90%的數(shù)據(jù)來自于醫(yī)學影像,但是影像診斷過于依賴人的主觀意識,容易發(fā)生誤判。中華醫(yī)學會數(shù)據(jù)稱,中國臨床醫(yī)療每年的誤診人數(shù)約為 5700萬人。AI通過大量學習醫(yī)學影像,可以幫助醫(yī)生進行病灶區(qū)域定位,減少漏診誤診問題。腫瘤影像是目前人工智能在醫(yī)學影像方面應用最多的,其中肺部結節(jié)和肺癌篩查、乳腺癌篩查、前列腺癌影像診斷三個方面已經(jīng)廣泛應用于醫(yī)學影像診療工作中。
騰訊在加入AI醫(yī)療領域之后推出的第一個產(chǎn)品騰訊覓影,已經(jīng)可以實現(xiàn)早期食管癌篩查、早期肺癌篩查、糖尿病視網(wǎng)膜病變系統(tǒng)和乳腺癌早期篩查。騰訊覓影利用深度學習技術分析病人的鉬靶圖片,可以幫助醫(yī)生實現(xiàn)兩大功能:找到疑似病灶(包含腫塊灶和鈣化灶)的位置;分析病人患有惡性腫瘤的風險。
2018年6月,由國家神經(jīng)系統(tǒng)疾病臨床醫(yī)學研究中心、首都醫(yī)科大學人腦保護高精尖創(chuàng)新中心和中國卒中學會聯(lián)合主辦的“Chain”杯全球首場神經(jīng)影像人工智能人機大賽全球總決賽上,一方是全球首款CT、MRI神經(jīng)影像AI輔助診斷系統(tǒng),一方是25名全球神經(jīng)影像領域頂尖專家。AI分別以87%、83%的準確率,戰(zhàn)勝醫(yī)生66%、63%的準確率,而且兩輪比賽AI均僅用15分鐘左右便答完所有題目,而醫(yī)生卻要苦戰(zhàn)到最后一秒。
智能診療:對誤診說NO
智能診療就是將人工智能技術應用于疾病診療中,計算機可以幫助醫(yī)生進行病理,體檢報告等的統(tǒng)計,通過大數(shù)據(jù)和深度挖掘等技術,對病人的醫(yī)療數(shù)據(jù)進行分析和挖掘,自動識別病人的臨床變量和指標。計算機通過“學習”相關的專業(yè)知識,模擬醫(yī)生的思維和診斷推理,從而給出可靠診斷和治療方案。智能診療是人工智能在醫(yī)療領域最重要、也最核心的應用場景。
IBM研發(fā)的沃森機器人可以在17秒內(nèi)閱讀 3469本醫(yī)學專著,248000篇論文,69種治療方案,61540次試驗數(shù)據(jù),106000份臨床報告。通過海量讀取醫(yī)學知識,沃森機器人在短時間內(nèi)迅速成為腫瘤專家。2012年沃森機器人通過了美國職業(yè)醫(yī)師資格考試,并部署在美國多家醫(yī)院提供輔助輔助診療的服務。目前沃森機器人提供診治服務的病種包括乳腺癌、肺癌、結腸癌、前列腺癌、膀胱癌、卵巢癌、子宮癌等多種癌癥。在中國已經(jīng)有超過200家醫(yī)療機構引進了沃森機器人,其中已經(jīng)簽約落地的醫(yī)療機構分布在全國23個省的45座城市。
藥物研發(fā):為生命爭取時間
依托數(shù)百萬患者的大數(shù)據(jù)信息,人工智能系統(tǒng)可以快速、準確的挖掘和篩選出適合的藥物。通過計算機模擬,人工智能可以對藥物活性、安全性和副作用進行預測,找出與疾病匹配的最佳藥物。這一技術將會縮短藥物研發(fā)周期、降低新藥成本并且提高新藥的研發(fā)成功率。
例如,當某人被診斷為癌癥時,智能藥物研發(fā)系統(tǒng)會利用病人的正常細胞和腫瘤來將它的模型實例化,并嘗試所有可能的藥物,直到找到一種能殺死癌細胞又不傷害正常細胞的藥物。如果它找不到有效藥物或者有效藥物組合,那么它就會著手研發(fā)一種能治愈癌癥的新藥。如果藥物一直了癌癥,但是仍然有一些有害的副作用,系統(tǒng)會嘗試調(diào)整它以擺脫副作用。
硅谷的Atomwise利用深度學習神經(jīng)網(wǎng)絡的虛擬藥物發(fā)現(xiàn)平臺技術,能以前所未有的速度、準確性、以及多樣性,對小分子藥物進行發(fā)現(xiàn)與設計。Atomwise的官網(wǎng)上有這樣一個例子:利用其獨有的技術,Atomwise在820萬個小分子中,發(fā)現(xiàn)了一款蛋白互作抑制劑,有望用于多發(fā)性硬化癥的治療。而這種藥物的研發(fā)成本僅為數(shù)千美元,研究周期僅需要幾天。2015 年,Atomwise基于現(xiàn)有的候選藥物,應用 AI 算法,不到一天時間就成功地尋找出能控制埃博拉病毒的兩種候選藥物,以往類似研究需要耗時數(shù)月甚至數(shù)年時間。
醫(yī)療機器人:科幻照進現(xiàn)實
機器人在醫(yī)療領域的應用非常廣泛,比如智能假肢、外骨骼和輔助設備等技術修復人類受損身體,醫(yī)療保健機器人輔助醫(yī)護人員的工作等。目前,關于機器人在醫(yī)療界中的應用的研究主要集中在外科手術機器人、康復機器人、護理機器人和服務機器人方面。國內(nèi)醫(yī)療機器人領域也經(jīng)歷了快速發(fā)展,進入了市場應用。
例如,天智航的“天璣”第三代機器人可以輔助醫(yī)生開展四肢、骨盆骨折以及脊柱全節(jié)段手術,讓患者的軟組織損傷更小、出血量更少、恢復更快,并減輕醫(yī)生疲勞。在醫(yī)院門診部,科大訊飛的“曉醫(yī)”在全國近100家醫(yī)院“上崗”,為患者提供預約掛號、問詢服務、智能導診、路徑指引、報告查詢等多種功能,為醫(yī)院分攤導診工作。讓很多人感到痛苦和恐懼的胃鏡檢查,現(xiàn)在患者只需吞下一粒膠囊,在胃里變成“機器人”進行螺旋式掃描,將圖像實時傳輸至醫(yī)生電腦,便可快速完成。
醫(yī)療機器人,這個原本只存在于科幻小說、科幻電影中的神奇物種,正在慢慢滲透我們的生活,并逐漸成為新的創(chuàng)業(yè)和投資熱點。相信在不遠的將來,電影中像“大白”一樣的守護機器人一定可以研發(fā)出來,成為我們生活中的一員。
智能健康管理:你的私人健康專家
根據(jù)人工智能而建造的智能設備可以監(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)進行簡單的評估,提供個性的健康管理方案,及時識別疾病發(fā)生的風險,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用主要在風險識別、虛擬護士、精神健康、在線問診、健康干預以及基于精準醫(yī)學的健康管理。
某些醫(yī)療公司已經(jīng)開始研發(fā)醫(yī)療方面的智能穿戴設備,通過和智能手機連接,將電子病歷等多渠道的數(shù)據(jù)進行整合,人工智能系統(tǒng)可以為病人提供個性化的健康管理方案,幫助病人規(guī)劃日常健康安排。同時,通過手機或者家庭智能終端,用戶可以隨時聯(lián)系智能健康咨詢服務平臺,獲得專業(yè)的病情分析咨詢。還提供專屬的健康管理人員,提供上門理療,上門送藥等多種服務。
如果你有嚴重的睡眠問題,傳統(tǒng)的醫(yī)療機構會讓你躺在床上,在你身上接幾十個能在你入睡時監(jiān)測你的腦電圖和肌肉活動的電極,在這種狀態(tài)下睡覺絕對是一項挑戰(zhàn)。美國有一家科技公司研發(fā)出了一款小型設備iBrain,它可以在家里記錄你的腦電圖信息,將數(shù)據(jù)傳到網(wǎng)上并分析數(shù)據(jù)的長期趨勢和異常情況。這項技術目前正在進入長期護理設施市場,幫助解決在老年人中更普遍的進行性睡眠問題。
醫(yī)學一直緊跟科學的發(fā)展腳步,科技創(chuàng)新和學科交叉共同促進現(xiàn)代醫(yī)學的進步。谷歌、微軟、百度、騰訊、阿里巴巴等巨頭也爭相進入AI醫(yī)療領域,AI醫(yī)療肯定會迎來極速發(fā)展階段。當然,從目前的現(xiàn)狀來看,AI在醫(yī)療領域的應用還有很長的路要走,期待AI能夠給我們帶來更美好的未來。
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原文標題:當醫(yī)療遇上人工智能,你不可不知的未來醫(yī)療5大趨勢
文章出處:【微信號:AItists,微信公眾號:人工智能學家】歡迎添加關注!文章轉(zhuǎn)載請注明出處。
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