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真正的“醫(yī)療人工智能”距離我們還有多遠?

2018-12-10 09:32 洞見新醫(yī)療

導(dǎo)讀:隨著大數(shù)據(jù)的形成、理論算法的革新、計算能力的提升及網(wǎng)絡(luò)設(shè)施的演進,人工智能發(fā)展進入新階段,醫(yī)療AI的發(fā)展日新月異,在臨床領(lǐng)域的應(yīng)用,正在不斷深化。

隨著大數(shù)據(jù)的形成、理論算法的革新、計算能力的提升及網(wǎng)絡(luò)設(shè)施的演進,人工智能發(fā)展進入新階段,醫(yī)療AI的發(fā)展日新月異,在臨床領(lǐng)域的應(yīng)用,正在不斷深化。


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圖片來自“123rf.com.cn”


【編者按】人工智能在近幾年的火熱程度不言而喻,但也有很多人認為人工智能還處于初步發(fā)展階段,離真正成熟還有很遠。那么,真正的“醫(yī)療人工智能”距離我們還有多遠?

本文發(fā)于洞見新醫(yī)療,作者洞見新醫(yī)療;經(jīng)億歐大健康編輯,供行業(yè)人士參考。

電影《普羅米修斯》里,女主被外星生物寄生,全自動手術(shù)機器人給女主做手術(shù),想必這一情節(jié)讓不少人深刻。其實,拋開可怕的異形生物不談,電影展現(xiàn)的醫(yī)療人工智能,帶給我們對未來醫(yī)療的無限想象。

或許未來某一天,人工智能可以準確地為人們診斷疾病,根據(jù)疾病開出最適宜的藥方,手術(shù)機器人可以自動為人們打麻醉劑、切除爛尾、摘除腫瘤、縫合傷口……

無論是北上廣,還是偏遠的廣西貴州小山村,人們都能夠享受無差別的醫(yī)療服務(wù)。就像今天的液晶電視、智能手機,涌入千家萬戶,你在農(nóng)村小鎮(zhèn)和大城市感受一樣的網(wǎng)絡(luò)世界,看一樣的電視節(jié)目。如此,世界各地人們面臨的種種看病難、看病貴的問題,就迎刃而解了。

一、夢想照進現(xiàn)實

理想正在慢慢照進現(xiàn)實。

隨著大數(shù)據(jù)的形成、理論算法的革新、計算能力的提升及網(wǎng)絡(luò)設(shè)施的演進,人工智能發(fā)展進入新階段,醫(yī)療AI的發(fā)展日新月異,在臨床領(lǐng)域的應(yīng)用,正在不斷深化。一些進展和突破,時時讓人耳目一新。

在工廠,人工智能開始逐漸取代流水線的工人;道路上,自動駕駛的出現(xiàn)讓司機的地位岌岌可危,醫(yī)療AI也在挑戰(zhàn)醫(yī)生固有的地位。

2018年3月31日,在成都舉辦的“人工智能輔助肺小結(jié)節(jié)診斷體驗專場”上,LinkDoc-AI肺結(jié)節(jié)智能診斷系統(tǒng),較三甲醫(yī)院醫(yī)生的診斷準確率提升60%-80%,診斷時間縮短25%;

5月11日,中國醫(yī)師協(xié)會骨科醫(yī)師分會年會上,450名骨科醫(yī)生對戰(zhàn)骨科AI智能閱片,AI得90分,略高于醫(yī)生綜合得分;

6月30日,國家會議中心,一部AI用15分鐘完成了225例顱腦腫瘤的影像判讀,準確率87%,15位醫(yī)生用30分鐘準確率66%,AI再下一城;

……

這兩年“人機大戰(zhàn)”不斷的上演,醫(yī)生微顯尷尬的笑容背后,醫(yī)療AI已經(jīng)初現(xiàn)猙獰。

醫(yī)療AI真正發(fā)展的時間并不長,在一些領(lǐng)域,就可以趕超擁有擁有十幾年、幾十年經(jīng)驗的專家醫(yī)生,醫(yī)療領(lǐng)域的“阿爾法狗”的展示的智能、智慧,讓人不得不正視。

當然,在業(yè)內(nèi)人士看來,人工智能的初衷和目的都是為醫(yī)生賦能,為醫(yī)療賦能,為患者賦能。

國際核能院(INEA)院士張勤表示,“把一個院士的‘看病本事’放到一個筆記本電腦里,帶到基層醫(yī)院或聯(lián)網(wǎng)或不聯(lián)網(wǎng)就能達到三甲醫(yī)院的院士水平,這就是我們?nèi)斯ぶ悄茏非蟮木辰纾徒鉀Q的實際問題。我們講要落地,這就是需要落地的東西。”

中國醫(yī)師協(xié)會胸外科醫(yī)師分會名譽會長張遜教授也談到,“人工智能的真正落地點應(yīng)該是基層,目的是提高基層醫(yī)生的診斷水平,這是國家分級診療的重要一步。

二、醫(yī)療AI喜憂參半

人工智能釋放的巨大的價值,不可想象。

在中共中央政治局第九次集體學(xué)習(xí)時,習(xí)近平總書記明確指出人工智能對推動我國發(fā)展所具有的重要意義和戰(zhàn)略價值,“人工智能是引領(lǐng)這一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革的戰(zhàn)略性技術(shù),具有溢出帶動性很強的‘頭雁效應(yīng)’”“加快發(fā)展新一代人工智能是我們贏得全球科技競爭主動權(quán)的重要戰(zhàn)略抓手,是推動我國科技跨越發(fā)展、產(chǎn)業(yè)優(yōu)化升級、生產(chǎn)力整體躍升的重要戰(zhàn)略資源”。

近期,工信部公開張榜招賢,出臺《新一代人工智能產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新重點任務(wù)揭榜工作方案》,這是基于2017年底工信部引發(fā)《促進新一代人工智能產(chǎn)業(yè)發(fā)展三年行動計劃》,再次對行業(yè)的一次集體呼吁和召喚,足見國家、社會對于發(fā)展人工智能的急迫心情。

《方案》在醫(yī)療領(lǐng)域,指出兩大重點發(fā)展方向:一是手術(shù)機器人及其操作系統(tǒng),二是醫(yī)療影像輔助診斷系統(tǒng)。

“到2020年,實現(xiàn)醫(yī)療康復(fù)等機器人的樣機生產(chǎn),完成技術(shù)與功能驗證及應(yīng)用示范;多模態(tài)醫(yī)學(xué)影像輔助診斷系統(tǒng)對腦、肺、眼、骨、心腦血管、乳腺等典型疾病的檢出率超過95%,假陰性率低于1%,假陽性率低于5%,臨床輔助應(yīng)用逐步擴大?!?/p>

在醫(yī)療影像輔助診斷領(lǐng)域,可謂百花齊放。

《2017醫(yī)療大數(shù)據(jù)與AI產(chǎn)業(yè)報告》統(tǒng)計顯示,涉足醫(yī)學(xué)影像類的企業(yè)數(shù)量達到40家,是醫(yī)療AI應(yīng)用最為廣泛的領(lǐng)域,也是較為成熟的領(lǐng)域。

相關(guān)產(chǎn)品包括騰訊覓影、阿里ET醫(yī)療大腦、萬東醫(yī)療i影像等等,以及上文中提到的LinkDoc-AI肺結(jié)節(jié)智能系統(tǒng)。它們基于深度學(xué)習(xí)與強化學(xué)習(xí)技術(shù),采用多通道、異構(gòu)三維卷積融合算法,提高了對不同尺度、不同形態(tài)肺結(jié)節(jié)的檢測敏感性與準確度,最終全自動地識別出CT影像中所有的結(jié)節(jié),識別率超過90%,并計算出結(jié)節(jié)的醫(yī)學(xué)特征,協(xié)助醫(yī)生撰寫診斷報告并輔助進行最終診斷。

而在手術(shù)機器人領(lǐng)域,則是另一番景象。

近期的首屆中國國際進口博覽會上,中國有21家三甲醫(yī)院有意向來自美國的直觀醫(yī)療采購達芬奇手術(shù)機器人,達芬奇手術(shù)機器人風(fēng)光無限,另一邊是國產(chǎn)的智能醫(yī)療器械的落寞。

但,英國最近被爆出的“達芬奇手術(shù)機器人”機器暴走,病人不治身亡的新聞。讓人悚然心驚。甚至有媒體爆料,美國食品藥品監(jiān)管局早在2015年就發(fā)布數(shù)據(jù)稱,2000年至2013年間,在機器人手術(shù)中(因手術(shù)機器人原因)致死的患者已達144人。

一方面,醫(yī)療影像輔助診斷系統(tǒng)領(lǐng)域高歌猛進;另一方面,門檻更高的手術(shù)機器人領(lǐng)域,國內(nèi)尚無成熟產(chǎn)品,“外來和尚”達芬奇手術(shù)機器人一家獨大,但不免受到安全性的質(zhì)疑。

三、“三駕馬車”

這對于如期完成“新一代人工智能產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新重點任務(wù)”,乃至國內(nèi)醫(yī)療人工智能產(chǎn)業(yè)發(fā)展而言,可謂“喜憂參半”。

這其實這折射出,當前我國醫(yī)療人工智能領(lǐng)域發(fā)展現(xiàn)狀發(fā)展現(xiàn)狀——缺乏核心競爭力,現(xiàn)有的“智能”水平,遠不能真正能撬開起智慧醫(yī)療的大門。

中國工程院院士、中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院阜外醫(yī)院院長胡盛壽前段時間表示,“智慧醫(yī)療看似離我們很近,實際上醫(yī)療人工智能我們還有很長的路要走。”

對標海外。在美國,F(xiàn)DA 已審批通過了 12 個泛 AI 類醫(yī)療產(chǎn)品進入臨床應(yīng)用,但在我國,目前尚無一款產(chǎn)品通過審批。而已經(jīng)開發(fā)出來的產(chǎn)品大多還是在臨床試用階段。

客觀的說,我國蓬勃的醫(yī)療人工智能產(chǎn)業(yè)研發(fā)出相當數(shù)量、品類的智慧醫(yī)療產(chǎn)品,但一是缺乏相應(yīng)的審批標準,二是限于數(shù)據(jù)層面以及應(yīng)用層面的制約,缺乏統(tǒng)一推廣的基礎(chǔ)和條件,大多局限在一家或者多家醫(yī)院試用階段。除此之外,產(chǎn)品的的差異化嚴重不足,在臨床端,大部分聚集在醫(yī)療影像輔助診斷。

造成這一現(xiàn)狀,原因來自多方面。

胡盛壽分析,一般而言,算力、算法和數(shù)據(jù)是智慧醫(yī)療發(fā)展的三駕馬車。

從算力上來看,易獲取、用得起、方便用的算力,是AI醫(yī)療發(fā)展的關(guān)鍵。但目前主流的深度學(xué)習(xí)開源計算平臺均為國外開發(fā),這導(dǎo)致了隱私保護和信息安全方面的問題。

概念和算法的不斷演進是人工智能發(fā)展的技術(shù)基礎(chǔ)。但目前人工智能學(xué)習(xí)的原理仍然是一個“黑箱”,這成為人工智能在醫(yī)療領(lǐng)域落地的最大障礙。

對于智慧醫(yī)療來說,數(shù)據(jù)是核心。目前AI醫(yī)療產(chǎn)品的開發(fā)僅僅只依據(jù)了臨床信息中的影像,而從數(shù)據(jù)的完整性、系統(tǒng)性的角度講,現(xiàn)有的智能產(chǎn)品失真的可能性非常大。而且目前我國臨床醫(yī)療數(shù)據(jù)可利用率極低,數(shù)據(jù)的可信度和真實性難以得到保證。此外,醫(yī)療、社保、公安系統(tǒng)信息不互通,部分病人隱瞞特殊病史,信息孤島非常普遍。

而且,在臨床應(yīng)用方面,AI產(chǎn)品的合理使用范圍、應(yīng)用的流程和路徑、檢測手段和標準,等等,這些應(yīng)用中的現(xiàn)實問題都要解決。

四、打基礎(chǔ),建標準

如何破解?

首先,我們首先應(yīng)該做好“打基礎(chǔ)”的工作,得到準確、完整、結(jié)構(gòu)化、機器可讀的數(shù)據(jù),這是實現(xiàn)智慧醫(yī)療的前提和基礎(chǔ)。意識到這一點,國內(nèi)多家醫(yī)療大數(shù)據(jù)及AI企業(yè)已經(jīng)在垂直領(lǐng)域布局,借助人工精準標準+機器自動化、智能化方式完成病歷錄入與結(jié)構(gòu)化處理,從科研服務(wù)切入,并把出院后患者的隨訪、康復(fù)數(shù)據(jù)與臨床數(shù)據(jù)相對接,從基因數(shù)據(jù)、影像數(shù)據(jù)、病理數(shù)據(jù),到手術(shù)方案、術(shù)后反應(yīng)、病人隨訪等,形成連貫患者就診全流程的結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)。

除此之外,中國監(jiān)管部門也在積極研究醫(yī)學(xué)人工智能產(chǎn)品的審批機制。

2017年9月4日,CFDA發(fā)布新版《醫(yī)療器械分類目錄》,新增了與人工智能輔助診斷的對應(yīng)的類別。按照最新的分類規(guī)定,若診斷軟件通過算法,提供診斷建議,僅有輔助診斷功能,不直接給出診斷結(jié)論,則申報二類醫(yī)療器械,如果對病變部位進行自動識別,并提供明確診斷提示,則按照第三類醫(yī)療器械管理。

相關(guān)審批細則也在制定中。在今年6月份,中國食品藥品檢定研究院與零氪、健培、圖兮深維等醫(yī)療大數(shù)據(jù)及AI企業(yè)一起,建立了I期肺結(jié)節(jié)標準測試數(shù)據(jù)集,可用于肺結(jié)節(jié)AI性能的檢測評價,為AI肺結(jié)節(jié)智能診斷系統(tǒng)真正進入臨床奠定了基礎(chǔ)。

水逐浪高。相信,14億人口帶來的龐大數(shù)據(jù)資源和市場需求、世界領(lǐng)先的互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ),將為我國醫(yī)療人工智能帶來彎道超車的機遇。讓智慧醫(yī)療的夢想,真切地照進現(xiàn)實。