▼ 劃重點(diǎn)
1. AI影像診斷助力疾病防治
2. AI與醫(yī)生是替代還是共生
3. AI醫(yī)療的瓶頸
4. 醫(yī)療AI的產(chǎn)業(yè)布局及未來前景
【中國(guó)科學(xué)院分子影像重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任田捷教授】 “以前看病模式是靠人腦加經(jīng)驗(yàn)，現(xiàn)在是智慧醫(yī)療發(fā)展時(shí)期，看病模式發(fā)展為：人腦+大數(shù)據(jù)+人工智能。隨著人工智能技術(shù)進(jìn)步和醫(yī)療大數(shù)據(jù)不斷積累，智慧醫(yī)學(xué)發(fā)展的有利時(shí)期已經(jīng)到來。”
1 AI影像診斷助力疾病防治
1)AI識(shí)別頸動(dòng)脈斑塊，預(yù)防心血管疾病
我國(guó)心血管病防控形勢(shì)嚴(yán)峻，根據(jù)國(guó)家心血管病中心《中國(guó)心血管病報(bào)告 2017》統(tǒng)計(jì)，我國(guó)心血管病患病人數(shù)已達(dá) 2.9 億。 目前心血管病死亡占居民疾病死亡構(gòu)成 40% 以上，居首位。通過早期預(yù)防可有效改善心血管病治療情況。
清華大學(xué)醫(yī)學(xué)院苑純教授講到，美國(guó)心腦血管疾病及腦卒中發(fā)病已趨于下降，而中國(guó)是不斷上升，那么如何在早期通過影像特點(diǎn)的篩查手段降低腦卒中的發(fā)生率，苑純教授介紹了在中國(guó)的兩個(gè)研究項(xiàng)目，通過頸動(dòng)脈診斷技術(shù)觀察靜動(dòng)脈是否有斑塊，早期發(fā)現(xiàn)心血管疾病的發(fā)生。苑純教授認(rèn)為在AI技術(shù)逐漸成熟情況下，基于數(shù)字影像的智能識(shí)別，開發(fā)心血管病預(yù)防、診斷和治療的新型體系是時(shí)代機(jī)遇。
根據(jù)《Radiology》去年的報(bào)道[1]，通過對(duì)患者和健康人群的心臟核磁共振掃描結(jié)果和血檢結(jié)果進(jìn)行研究和分析，人工智能系統(tǒng)可以預(yù)測(cè)導(dǎo)致患者死亡的異常狀況，從而可以預(yù)測(cè)患者未來五年健康狀況。研究顯示，人工智能系統(tǒng)預(yù)測(cè)心血管患者一年后存活率準(zhǔn)確率達(dá)到80%。
2)AI對(duì)影像以及行為數(shù)據(jù)分析，預(yù)測(cè)兒童自閉癥
我們知道，2017年，全世界自閉癥患者數(shù)量接近4000萬。自閉癥在普通的兒童群體中發(fā)病率約在1.5%左右，如果一個(gè)新生兒的哥哥或者姐姐被診斷為自閉癥，這個(gè)新生兒患病風(fēng)險(xiǎn)飆升至約20%，是自閉癥高危患兒。
人工智能系統(tǒng)通過對(duì)正常兒童和自閉癥兒童的醫(yī)學(xué)影像進(jìn)行學(xué)習(xí)與分析，可以預(yù)測(cè)自閉癥患病風(fēng)險(xiǎn)，進(jìn)而做到早發(fā)現(xiàn)、早治療。來自北卡羅來納大學(xué)、聯(lián)影智能聯(lián)席CEO沈定剛教授介紹道。沈教授介紹了一項(xiàng)500人的影像圖像分析的研究，每年掃描醫(yī)學(xué)影像和行為測(cè)試。AI不僅可以分割對(duì)比影像，還可以對(duì)語言功能等進(jìn)行分析。AI可以和傳統(tǒng)方法靈活結(jié)合，基于醫(yī)學(xué)影像進(jìn)行篩選、隨訪、診斷和治療等，幫助醫(yī)生制定合理的方案。
這一應(yīng)用已有可觀的科研成果，北卡羅來納大學(xué)(UNC)教堂山分校的研究團(tuán)隊(duì)已于去年在《Nature》發(fā)布了AI影像預(yù)測(cè)兒童自閉癥的成果[2]，通過定期對(duì)高風(fēng)險(xiǎn)和低風(fēng)險(xiǎn)兒童的大腦進(jìn)行MRI掃描，基于深度學(xué)習(xí)算法，人工智能系統(tǒng)可以預(yù)測(cè)1-2歲的自閉癥高危兒童未來是否會(huì)患病，準(zhǔn)確度為88%，而傳統(tǒng)行為問卷調(diào)查法只有50%。
3)計(jì)算機(jī)醫(yī)學(xué)影像診斷，預(yù)測(cè)阿爾茨海默癥
沈定剛教授補(bǔ)充，人工智能系統(tǒng)通過對(duì)老年人群每年定期進(jìn)行大腦MRI掃描，進(jìn)行大量積累分析與學(xué)習(xí)，可以預(yù)測(cè)老年人五年后患阿爾茨海默癥的風(fēng)險(xiǎn)，如果有發(fā)病跡象，可以采取措施延緩疾病的發(fā)生。位于英國(guó)倫敦Avalon AI公司已經(jīng)利用深度學(xué)習(xí)技術(shù)[3]，開發(fā)了計(jì)算機(jī)醫(yī)學(xué)影像診斷工具，對(duì)阿爾茨海默癥的有效預(yù)測(cè)準(zhǔn)確率達(dá)到了75%。
4)AI輔助腫瘤微創(chuàng)精準(zhǔn)手術(shù)
隨著影像引導(dǎo)微創(chuàng)介入技術(shù)的應(yīng)用，現(xiàn)在腫瘤微創(chuàng)切除和根治治療的選擇適應(yīng)癥越來越廣，實(shí)體腫瘤可以采用微創(chuàng)介入方法進(jìn)行局部和區(qū)域性治療。根據(jù)廣東省影像所數(shù)據(jù)[4]，85%-90%的腫瘤患者均適合微創(chuàng)介入治療，微創(chuàng)介入治療在腫瘤治療中適應(yīng)面廣。通過微創(chuàng)介入治療，對(duì)腫瘤的原發(fā)灶和轉(zhuǎn)移灶都能得到比較理想的控制。
中國(guó)科學(xué)院自動(dòng)化所研究員、分子影像重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任田捷教授談到，人工智能可以有效輔助醫(yī)生實(shí)施肺癌微創(chuàng)精準(zhǔn)手術(shù)。影像組學(xué)可作為生物標(biāo)志物用于臨床研究，有望推進(jìn)精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)發(fā)展，對(duì)實(shí)現(xiàn)腫瘤個(gè)性化診療意義重大。
2 AI與醫(yī)生是替代還是共生
田捷教授打了一個(gè)比方，未來的智能醫(yī)學(xué)影像中心就像飛機(jī)駕駛艙一樣，可以進(jìn)行綜合的信息處理，而臨床醫(yī)生則扮演著飛行員的角色，他們是數(shù)據(jù)分析處理的專家。
AI對(duì)于專家不僅不存在代替和競(jìng)爭(zhēng)，反而是事半功倍的利器。長(zhǎng)征醫(yī)院劉士遠(yuǎn)教授認(rèn)為一個(gè)合格的AI醫(yī)療產(chǎn)品，應(yīng)當(dāng)滿足醫(yī)生至少以下四點(diǎn)需求：
a. 符合臨床應(yīng)用場(chǎng)景
在工作流、輸出形式、提高效率、提升水平等幾個(gè)方面需進(jìn)行優(yōu)化考慮。
b. 友好的人機(jī)交互原則
應(yīng)便于醫(yī)生使用、節(jié)省時(shí)間。
c. 滿足一定要求的敏感性和特異性
明確產(chǎn)品是定性還是定量的性能。
d. 以解決醫(yī)療問題為目的
清華大學(xué)醫(yī)學(xué)院廖洪恩教授表示，未來醫(yī)學(xué)神經(jīng)影像將深入到個(gè)體化醫(yī)學(xué)應(yīng)用，包括輔助診斷、輔助治療、預(yù)后和評(píng)估。信息挖掘是神經(jīng)影像數(shù)據(jù)分析的核心，但是人工智能對(duì)數(shù)據(jù)的分析并不能代替臨床醫(yī)生進(jìn)行決策，對(duì)醫(yī)生的臨床診療是輔助和補(bǔ)充的關(guān)系，需要病理金標(biāo)準(zhǔn)驗(yàn)證。組群數(shù)據(jù)分析和個(gè)體數(shù)據(jù)分析是基準(zhǔn)和應(yīng)用的關(guān)系，個(gè)體數(shù)據(jù)分析是臨床實(shí)用的落腳點(diǎn)。在神經(jīng)影像數(shù)據(jù)分析的實(shí)用性方面，依據(jù)醫(yī)療影像可以完成信息獲取和信息挖掘，最終由神經(jīng)影像學(xué)家、病理學(xué)家、主治醫(yī)生等基于豐富的臨床經(jīng)驗(yàn)和專業(yè)知識(shí)，形成治療方案。
3 AI醫(yī)療的瓶頸
目前AI相關(guān)的臨床研究較多，但仍缺乏較成熟的臨床應(yīng)用。根據(jù)長(zhǎng)征醫(yī)院劉士遠(yuǎn)教授及華南理工大學(xué)醫(yī)學(xué)院副院長(zhǎng)梁長(zhǎng)虹教授的分享內(nèi)容，限制AI發(fā)展的主要瓶頸包括且不限于以下四點(diǎn)：
a. 缺乏有效訓(xùn)練數(shù)據(jù)：依賴國(guó)外公開訓(xùn)練集，同質(zhì)化比較嚴(yán)重。此外，人種差異會(huì)帶來偏倚和水土不服、病種單一、數(shù)量不足供需失衡問題。國(guó)內(nèi)的三甲醫(yī)院數(shù)據(jù)開放存在障礙。
b. 缺乏統(tǒng)一的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)：對(duì)基于病種的醫(yī)學(xué)影像缺乏行業(yè)共識(shí)。各家人工智能企業(yè)采用的數(shù)據(jù)訓(xùn)練集多樣性，系統(tǒng)偏差較大。
c. 缺乏有效標(biāo)記：不同專家標(biāo)注結(jié)果差異大、標(biāo)注質(zhì)量難保證，各自為站、標(biāo)準(zhǔn)成本高。
d. 共享和隱私問題難解決：臨床應(yīng)用時(shí)存在數(shù)據(jù)不完整、不易共享、隱私問題難解決、異質(zhì)性高等問題。
梁長(zhǎng)虹教授講到，人工智能應(yīng)用于醫(yī)療實(shí)踐的方面包括，醫(yī)療流程優(yōu)化及自動(dòng)化、圖像質(zhì)量保障、知識(shí)幫助系統(tǒng)等。未來AI影像的發(fā)展，需要不斷提高成像能力，以及智能數(shù)據(jù)分析能力。
4 醫(yī)療AI的產(chǎn)業(yè)布局示例
2018年，人工智能在醫(yī)療領(lǐng)域的研究和應(yīng)用發(fā)展迅猛，醫(yī)療機(jī)器人、影像輔助診斷、智能藥物研發(fā)(詳情)、智能診療、智能健康管理都得到飛速發(fā)展。智能醫(yī)學(xué)將成為醫(yī)學(xué)臨床的助手，國(guó)外有如Google(詳情)、IBM Watson、DeepMind等創(chuàng)新型技術(shù)驅(qū)動(dòng)的領(lǐng)先團(tuán)隊(duì)，國(guó)內(nèi)如科大訊飛、騰訊、阿里等巨頭跨界延伸布局，如推想科技、深睿醫(yī)療、視見科技等創(chuàng)業(yè)新銳邁入AI醫(yī)療領(lǐng)先梯隊(duì)。基因慧對(duì)上述國(guó)內(nèi)企業(yè)布局做簡(jiǎn)要分析(示例)：
科大訊飛
· 2017年，聯(lián)手北京協(xié)和醫(yī)院，利用語音識(shí)別和輸入技術(shù)，接管醫(yī)院病歷錄入。同年，建立“中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院-科大訊飛醫(yī)學(xué)人工智能研究中心”，在北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院開展使用口腔科語音電子病歷系統(tǒng)。
· 2017年，與安徽省立醫(yī)院合作，開發(fā)人工智能醫(yī)學(xué)影像輔助診斷系統(tǒng)，后又成立安徽省立智慧醫(yī)院，人工智能輔助診療系統(tǒng)已正式接入41家縣級(jí)醫(yī)院，將服務(wù)安徽省全省105個(gè)縣。
騰訊
· 2017年，發(fā)布騰訊覓影，“AI+醫(yī)療”的國(guó)家級(jí)標(biāo)桿，專注AI輔診和AI影像。
· 2017年，入選首批國(guó)家新一代AI開放創(chuàng)新平臺(tái)，建設(shè)醫(yī)療影像國(guó)家新一代人工智能開放創(chuàng)新平臺(tái)。
· 2018年，與Google共同領(lǐng)投晶泰科技，后者致力于用AI加速藥物研。
· 2018年，騰訊AI Lab與自然科研達(dá)成合作，專注“AI+醫(yī)療”領(lǐng)域。
阿里巴巴集團(tuán)
· 2017年，阿里云推出的人工智能系統(tǒng)ET醫(yī)療大腦，AI輔助診斷。
· 2017年，阿里健康發(fā)布“Doctor You”醫(yī)療AI系統(tǒng)，是“智慧醫(yī)療”的集成平臺(tái)。
推想科技
截至2018年6月，推想科技AI產(chǎn)品已落地150國(guó)內(nèi)醫(yī)院。其產(chǎn)品在所有合作醫(yī)院平均每天能夠提供13000例的CT胸部輔助診斷。已落地使用的產(chǎn)品包括肺部輔助篩查、胸部輔助篩查、腦卒中輔助篩查和醫(yī)療影像深度學(xué)習(xí)中心。推想科技已完成四輪近5億元融資。(詳情請(qǐng)參見 www.yourmap.net.cn)
深睿醫(yī)療
主打產(chǎn)品為Dr.WISE CAD醫(yī)療影像診斷系統(tǒng)，主要應(yīng)用于肺癌的檢查，分析，隨訪及輔助決策。目前，該款產(chǎn)品已經(jīng)在北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院、北大醫(yī)院等數(shù)十家三甲醫(yī)院及機(jī)構(gòu)進(jìn)行臨床試用。
目前深睿醫(yī)療成立一年，共完成3輪共計(jì)3億元融資。(詳情請(qǐng)參見 www.yourmap.net.cn)
視見科技
已與北京協(xié)和醫(yī)院、四川大學(xué)華西醫(yī)院、中山大學(xué)附屬腫瘤醫(yī)院、上海同濟(jì)醫(yī)院等五十多家三甲醫(yī)院達(dá)成戰(zhàn)略合作。開發(fā)了人工智能輔助宮頸癌篩查系統(tǒng)、肺部CT智能輔助診斷系統(tǒng)等。
成立以來獲兩輪千萬人民幣級(jí)別融資，領(lǐng)投方分別為聯(lián)想創(chuàng)投、深創(chuàng)投。(詳情請(qǐng)參見 www.yourmap.net.cn)
5 醫(yī)療AI的未來
2017年，國(guó)內(nèi)醫(yī)療AI行業(yè)公布的融資事件近30起，融資總額超過18億元。根據(jù)今年上半年融資現(xiàn)狀，今年AI醫(yī)療領(lǐng)域受到更多資本的青睞，其中不乏國(guó)家隊(duì)資本。目前，國(guó)內(nèi)尚沒有AI醫(yī)療產(chǎn)品進(jìn)入上市審評(píng)，而美國(guó)FDA已于今年4月批準(zhǔn)第一臺(tái)人工智能設(shè)備檢測(cè)糖尿病眼疾上市，由美國(guó)IDx公司研發(fā)，這是FDA首次批準(zhǔn)在沒有臨床醫(yī)生的診斷下，完全由設(shè)備對(duì)患者進(jìn)行檢查診斷。對(duì)于醫(yī)生而言，人工智能是使醫(yī)生從繁雜的影像分析等費(fèi)時(shí)費(fèi)力的過程中脫身的一大利器，也將極大的縮短偏遠(yuǎn)地區(qū)醫(yī)療水平的差距。
國(guó)家器審中心主任日前談及，明年將有大量AI醫(yī)療產(chǎn)品進(jìn)入上市審批，器審中心已經(jīng)成立了AI研究工作小組，對(duì)國(guó)內(nèi)外AI醫(yī)療趨勢(shì)進(jìn)行研究。明年的AI醫(yī)療市場(chǎng)將呈現(xiàn)百家爭(zhēng)鳴的業(yè)態(tài)，如何以核心研發(fā)技術(shù)為優(yōu)勢(shì)、頭部資源為抓手，獲得優(yōu)質(zhì)海量數(shù)據(jù)，將成為醫(yī)療AI考量的重點(diǎn)。而臨床對(duì)于AI的接受度，只是一個(gè)時(shí)間的問題，這里如果加以市場(chǎng)教育，提高地區(qū)性或疾病領(lǐng)域的AI產(chǎn)品品牌，也不失為一種錯(cuò)位的市場(chǎng)戰(zhàn)略。
【編后語】人工智能和“互聯(lián)網(wǎng)+醫(yī)療健康”都被寫入國(guó)家戰(zhàn)略。互聯(lián)網(wǎng)改變生產(chǎn)關(guān)系，人工智能改變生產(chǎn)力，最終都是服務(wù)于醫(yī)患大眾。這是科學(xué)技術(shù)的進(jìn)化，是人與器的共生。是一種理念，而技術(shù)的成熟只是時(shí)間的問題。
近期，中科院田捷教授在2018全球人工智能與機(jī)器人峰會(huì)上的報(bào)告談到，人工智能在醫(yī)學(xué)影像的未來應(yīng)用，將主要涉及到方法、數(shù)據(jù)、軟件和共享平臺(tái)。我們擁有人口數(shù)據(jù)紅利(還包括產(chǎn)業(yè)政策紅利)，但缺乏交流共享的平臺(tái)。這點(diǎn)在產(chǎn)業(yè)化上區(qū)塊鏈技術(shù)或可解決，最重要的還是看支付方和市場(chǎng)教育時(shí)間。人工智能和醫(yī)生的關(guān)系，如同國(guó)際影像戰(zhàn)略策略研討會(huì)副主席Donoso所說，人工智能是否會(huì)完全替代影像科醫(yī)生無法下定論，但可以肯定是，那些使用人工智能技術(shù)的影像科醫(yī)生，勢(shì)必會(huì)代替那些不使用人工智能技術(shù)的醫(yī)生，“智能醫(yī)學(xué)影像中心是飛機(jī)駕駛艙，醫(yī)生是飛行員”。相輔相成。
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