AI撬動(dòng)醫(yī)療：人工智能的初探與實(shí)踐

編輯整理/本刊記者 李芳晨

孫衛(wèi)廈門市衛(wèi)生計(jì)生委副主任

侯明曉沈陽(yáng)軍區(qū)總醫(yī)院院長(zhǎng)

楊立勇福建醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院院長(zhǎng)

田曉濱貴州省人民醫(yī)院院長(zhǎng)

鄭建軍寧波市第二醫(yī)院副院長(zhǎng)

裘云慶浙江大學(xué)第一附屬醫(yī)院副院長(zhǎng)

陳暉北京雅森科技發(fā)展有限公司CEO

AI在各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用不斷被開(kāi)發(fā)，對(duì)于醫(yī)療AI，有人認(rèn)為正蓬勃發(fā)展，也有人認(rèn)為這是一場(chǎng)“虛火”。AI與醫(yī)療的結(jié)合日益緊密，未來(lái)將如何發(fā)展引人關(guān)注。

過(guò)去三到五年，人工智能技術(shù)得到了長(zhǎng)足的發(fā)展，以深度學(xué)習(xí)、強(qiáng)化學(xué)習(xí)和遷移學(xué)習(xí)為代表的人工智能技術(shù)，借助計(jì)算芯片水平的提升，已經(jīng)成為重要的生產(chǎn)力工具，各個(gè)領(lǐng)域也都在應(yīng)用相關(guān)技術(shù)開(kāi)展業(yè)務(wù)創(chuàng)新嘗試。

11月5日的第十一屆中國(guó)醫(yī)院院長(zhǎng)年會(huì)“創(chuàng)想空間： 智引未來(lái)（下）——AI新局：全流程醫(yī)學(xué)診斷實(shí)踐”論壇中，業(yè)內(nèi)專家學(xué)者就AI如何改變醫(yī)療展開(kāi)了討論。

孫衛(wèi)：AI醫(yī)療的探索和思考

廈門市衛(wèi)生計(jì)生委副主任孫衛(wèi)指出，現(xiàn)在人工智能在圖片和聲音識(shí)別技術(shù)上已經(jīng)有了一些突破，但讓機(jī)器正確理解人類知識(shí)和語(yǔ)言還有很大困難，這也是AI面臨的重大挑戰(zhàn)之一。因?yàn)檎Z(yǔ)言理解領(lǐng)域缺乏大規(guī)模標(biāo)記數(shù)據(jù)集，機(jī)器學(xué)習(xí)時(shí)，很難對(duì)該領(lǐng)域的相關(guān)環(huán)境進(jìn)行模擬。在四部委聯(lián)合發(fā)布的《互聯(lián)網(wǎng)+人工智能三年行動(dòng)實(shí)施方案》中，指出培育發(fā)展人工智能新興產(chǎn)業(yè)時(shí)，主要任務(wù)之一就是要推進(jìn)自然語(yǔ)言理解等關(guān)鍵技術(shù)的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化。

孫衛(wèi)介紹道，人工智能醫(yī)療，是指把人工智能和以經(jīng)驗(yàn)為主的生物醫(yī)學(xué)融合起來(lái)，建立模型預(yù)測(cè)出比較準(zhǔn)確的醫(yī)療結(jié)果，它的基礎(chǔ)有四個(gè)，一是智能傳感技術(shù)的核心，二是龐大的醫(yī)療數(shù)據(jù)積淀，三是人工智能技術(shù)，四是互聯(lián)網(wǎng)+人工智能初創(chuàng)。目前，傳統(tǒng)的醫(yī)學(xué)邊界已經(jīng)被打破，和我們過(guò)去的學(xué)醫(yī)已經(jīng)完全是兩回事。從應(yīng)用領(lǐng)域來(lái)講，目前有醫(yī)療器械、醫(yī)療服務(wù)、生物技術(shù)；從業(yè)務(wù)分類的緯度來(lái)講，有智能醫(yī)療、輔助診療還有輔助診斷等等。

雖然在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)還存在中國(guó)化、本地化的問(wèn)題，但是在美國(guó)效果不錯(cuò)的，比如可以診斷出十分罕見(jiàn)的白血病。其次是中醫(yī)體質(zhì)識(shí)別。再次是病例的自然語(yǔ)言處理，就是要讀懂醫(yī)生的語(yǔ)言。通過(guò)人工智能學(xué)習(xí)以后，就轉(zhuǎn)為有經(jīng)驗(yàn)的醫(yī)生來(lái)讀取各種各樣的病例，把有意義的東西摘取出來(lái)，把我們?cè)瓉?lái)沒(méi)有結(jié)構(gòu)化的病例結(jié)構(gòu)化。四是健康檔案智能化，把健康檔案從存儲(chǔ)型轉(zhuǎn)為智能應(yīng)用型，對(duì)于健康檔案進(jìn)行智能化處理，從現(xiàn)有個(gè)人電子健康檔案當(dāng)中，自動(dòng)智能提取主要的健康問(wèn)題，包括個(gè)人基本信息、主要節(jié)點(diǎn)診療信息等，醫(yī)生只要瀏覽摘要，就能獲取主要的健康問(wèn)題和主訴癥狀，對(duì)于患者過(guò)去一目了然，應(yīng)用非常便捷?，F(xiàn)在就是綜合運(yùn)用大數(shù)據(jù)，通過(guò)人工智能、云計(jì)算、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，結(jié)合患者的家族史等，對(duì)海量的健康數(shù)據(jù)進(jìn)行整理，主動(dòng)推送給醫(yī)生。

在人工智能真正實(shí)現(xiàn)臨床支持的道路上，還有很多難點(diǎn)和問(wèn)題，因此，需要嚴(yán)格按照遵循臨床路徑的原則進(jìn)行相關(guān)產(chǎn)品研發(fā)和落地實(shí)踐。孫衛(wèi)表示，目前主要有四個(gè)難點(diǎn)是不能忽視的。第一，就是數(shù)據(jù)質(zhì)量和數(shù)據(jù)異構(gòu)化問(wèn)題，如果在數(shù)據(jù)質(zhì)控標(biāo)準(zhǔn)上不能夠很好地控制，那么無(wú)論是訓(xùn)練模型還是臨床測(cè)試都會(huì)有問(wèn)題；第二，按照循證醫(yī)學(xué)的原則，需要遵循現(xiàn)有的臨床路徑以及經(jīng)驗(yàn)，以在可靠安全的范圍內(nèi)進(jìn)行人工智能技術(shù)的引入；第三就是合法合規(guī)，符合相關(guān)規(guī)定，取得相關(guān)資質(zhì)；最后就是算法的可解釋性，大量黑箱的存在對(duì)于醫(yī)療這個(gè)領(lǐng)域顯然是不適用的。

侯明曉：人工智能的應(yīng)用

沈陽(yáng)軍區(qū)總醫(yī)院院長(zhǎng)侯明曉表示，醫(yī)生是難以復(fù)制的，但如果醫(yī)生的經(jīng)驗(yàn)可以通過(guò)人工智能軟件加以復(fù)制，而這種復(fù)制還可以產(chǎn)生新的判斷，這將可能使更多人享受到更高水平的診療。達(dá)芬奇和ROSA機(jī)器人已經(jīng)在某些醫(yī)療領(lǐng)域取得了巨大的成功，未來(lái)復(fù)雜的手術(shù)將可以通過(guò)手術(shù)機(jī)器人的幫助得到簡(jiǎn)化。人工智能基因測(cè)序正在運(yùn)用于人們的日常生活，未來(lái)，人工智能破解了基因的秘密，重大疾病監(jiān)測(cè)將會(huì)變得更容易。谷歌、蘋(píng)果、微軟、阿里巴巴、騰訊等世界IT巨頭都在為智能健康管理領(lǐng)域加大投入，智能手環(huán)、手表、眼鏡等新品層出不窮。

侯明曉透露，目前，3D打印在口腔外科、骨科和口腔內(nèi)科做了諸多嘗試，比如通過(guò)3D打印把健康的耳朵實(shí)現(xiàn)完全復(fù)制，大大地縮短了手術(shù)準(zhǔn)備和操作時(shí)間。增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)和虛擬現(xiàn)實(shí)也在探討，通過(guò)術(shù)中的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)和達(dá)芬奇手術(shù)機(jī)器人系統(tǒng)配合，把實(shí)時(shí)、完整、準(zhǔn)確的手術(shù)過(guò)程向外科醫(yī)生展示出來(lái)；機(jī)器人在做手術(shù)過(guò)程當(dāng)中，能夠更精準(zhǔn)地判斷手術(shù)部位。比如通過(guò)這種技術(shù)做腎臟活檢，可以減少操作過(guò)程帶來(lái)的并發(fā)癥。利用虛擬現(xiàn)實(shí)，應(yīng)用達(dá)芬奇手術(shù)機(jī)器人，比普通的外科開(kāi)刀要精準(zhǔn)，而且創(chuàng)傷小，但它的學(xué)習(xí)曲線可能要長(zhǎng)，成本也是一個(gè)很大的負(fù)擔(dān)，應(yīng)用于胸外科接近1000例。這種技術(shù)如果掌握了，對(duì)手術(shù)患者的創(chuàng)傷會(huì)極大降低，而且外科醫(yī)生的工作壽命也會(huì)延長(zhǎng)。神經(jīng)外科引入阿爾法機(jī)器人，通過(guò)高質(zhì)量地融合形成三維圖象，根據(jù)手術(shù)的需要360度來(lái)標(biāo)記，非常精準(zhǔn)，像帕金森、癲癇誤差可以減少到0.2個(gè)毫米。

從我國(guó)醫(yī)療衛(wèi)生現(xiàn)狀出發(fā)，該院最重要的應(yīng)用領(lǐng)域還是在醫(yī)療機(jī)構(gòu)的智能診療，通過(guò)人工智能將資深醫(yī)師的經(jīng)驗(yàn)、標(biāo)記后的數(shù)據(jù)、隨訪的趨勢(shì)進(jìn)行綜合學(xué)習(xí)，有可能在各級(jí)醫(yī)院部署人工智能終端，協(xié)助醫(yī)生更高效、更準(zhǔn)確地完成從篩查、確診、治療到預(yù)后評(píng)估的過(guò)程。這對(duì)于強(qiáng)化基層能力，提升各級(jí)機(jī)構(gòu)醫(yī)療水平有著重大而積極的意義。同時(shí)，圍繞智能診療，對(duì)于影像的人工智能分析、手術(shù)機(jī)器人、外骨骼機(jī)器人、加速藥物研發(fā)以及慢性病的有效管理，都是有著廣闊應(yīng)用前景的。

楊立勇：人工智能在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的時(shí)代契機(jī)

人類的知識(shí)就是以人類的視角對(duì)世界探索得出的規(guī)則與結(jié)論。這些規(guī)則抽象來(lái)看都經(jīng)歷過(guò)不斷嘗試，猜想結(jié)果的驗(yàn)證與驗(yàn)證結(jié)果固化成結(jié)論的過(guò)程。福建醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院院長(zhǎng)楊立勇認(rèn)為，所謂的AI就是把人類對(duì)世界的探索過(guò)程用機(jī)器來(lái)模擬、學(xué)習(xí)、自學(xué)習(xí)的一種方法，以期提高效率，從而由量變到質(zhì)變。

首先，通過(guò)流程再造，通過(guò)機(jī)制、政策還有商醫(yī)聯(lián)動(dòng)與管理模式的改變，能夠更好地優(yōu)化資源，甚至通過(guò)分級(jí)治療，讓優(yōu)質(zhì)的醫(yī)療資源能夠更加合理地分配。第二是提高現(xiàn)有的診療診斷效率。大規(guī)模的云計(jì)算技術(shù)，通過(guò)大數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)以及機(jī)器的識(shí)別能力等，使得人工成本大幅度降低。比如可以通過(guò)人工智能技術(shù)，給患者提供自我檢查、自我管理、自我照顧，醫(yī)療資源也可以相應(yīng)節(jié)省，患者自我保健的能力會(huì)提高。人工智能還可以用于臨床診斷的早發(fā)現(xiàn)、早管理、早期干預(yù)。第三個(gè)人工智能的手段還可以提高整個(gè)醫(yī)療機(jī)構(gòu)醫(yī)生的工作效率，解放人力。

楊立勇認(rèn)為，目前階段，用AI來(lái)提升醫(yī)療效率主要集中在以下幾個(gè)場(chǎng)景：通過(guò)人工智能提高患者自查自診自我管理的比例，降低醫(yī)療支出；實(shí)現(xiàn)更早期發(fā)現(xiàn)、更好管理，減少后續(xù)的醫(yī)療費(fèi)用支出；提高醫(yī)療機(jī)構(gòu)、醫(yī)生的工作效率，降低醫(yī)療成本；制定科學(xué)合理的健康醫(yī)療方案，減少不合理的醫(yī)療支出；解決醫(yī)生資源不足的問(wèn)題需要很長(zhǎng)的周期，人工智能的最根本需求和動(dòng)力是希望機(jī)器能給人看病，緩解醫(yī)療資源緊張。

田曉濱：AI與智能醫(yī)療

目前，我國(guó)健康服務(wù)業(yè)已經(jīng)形成一個(gè)包括醫(yī)療、醫(yī)藥、醫(yī)保、保健品、健康食品、健康管理、美容養(yǎng)生、健康信息、健康文化等各個(gè)方面的、相對(duì)完整的產(chǎn)業(yè)體系。但是，目前我國(guó)健康服務(wù)業(yè)僅占國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值的5%左右，而美國(guó)2007年就達(dá)到了17.6%，這都說(shuō)明我國(guó)健康服務(wù)業(yè)發(fā)展?jié)摿薮蟆?/p>

貴州省人民醫(yī)院院長(zhǎng)田曉濱表示，新版的AlphaGo僅自學(xué)了3天，就以100:0戰(zhàn)勝了老版的AlphaGo，投資阿里巴巴的孫正義表示，未來(lái)30年內(nèi)，AI的智商將達(dá)到10000。人類平均智商是100，而AI的智商將是人類的100倍。我們不得不承認(rèn)，人工智能的時(shí)代已經(jīng)來(lái)臨。人工智能將殺入世界的每一個(gè)角落，全世界一場(chǎng)關(guān)于人工智能的戰(zhàn)爭(zhēng)將轟轟烈烈地開(kāi)啟。

2017年7月，國(guó)務(wù)院印發(fā)了“新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃的通知”。規(guī)劃明確指出，到2020年人工智能總體技術(shù)和應(yīng)用與世界先進(jìn)水平同步，人工智能技術(shù)應(yīng)用成為改善民生的新途徑；到2025年人工智能成為帶動(dòng)我國(guó)產(chǎn)業(yè)升級(jí)和經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型的主要?jiǎng)恿?，智能社?huì)建設(shè)取得積極進(jìn)展；到2030年，人工智能理論、技術(shù)與應(yīng)用總體達(dá)到世界領(lǐng)先水平，成為世界主要人工智能創(chuàng)新中心。為躋身創(chuàng)新型國(guó)家前列和經(jīng)濟(jì)強(qiáng)國(guó)奠定重要基礎(chǔ)。

鄭建軍：人工智能與醫(yī)療能力建設(shè)實(shí)踐

寧波市第二醫(yī)院副院長(zhǎng)鄭建軍指出，人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)有助于加速重塑衛(wèi)生行業(yè)的形貌。醫(yī)療與人工智能的結(jié)合和持續(xù)推進(jìn)，可以在科研、轉(zhuǎn)化、輔助診斷等方面起到重要作用，將不斷提升和優(yōu)化診療、科研、服務(wù)、管理和決策水平。

鄭建軍表示，原本在醫(yī)療、科研、服務(wù)、管理上很多沒(méi)有打通的環(huán)節(jié)，可以通過(guò)在人工智能平臺(tái)上進(jìn)行有效的聯(lián)通，通過(guò)人工智能最終的落地，能夠真正地提升診療的水平和診療的質(zhì)量，那么可以相信，通過(guò)人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)，一定有助于加速衛(wèi)生行業(yè)整體的發(fā)展。

在這個(gè)實(shí)施過(guò)程之中，也有一些體會(huì)和感悟，鄭建軍坦言。首先，人工智能要有助于政策的導(dǎo)向，比如分級(jí)診療，如何能夠幫助全科醫(yī)生來(lái)提高他們的診療水平。其次是住院醫(yī)師規(guī)劃培訓(xùn)，如何來(lái)評(píng)價(jià)一個(gè)住院醫(yī)師規(guī)劃培訓(xùn)，也是在醫(yī)學(xué)培養(yǎng)的路口關(guān)，如果能夠用人工智能的手段，這樣的產(chǎn)品也是有它的市場(chǎng)的。

鄭建軍認(rèn)為，現(xiàn)在所謂的大數(shù)據(jù)，不是真正的大數(shù)據(jù)，這個(gè)是數(shù)據(jù)大，另一方面，還需要法律和人員的驗(yàn)證。數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)一定基于尋證醫(yī)學(xué)論證的標(biāo)準(zhǔn)，才能夠成為人工智能深入學(xué)習(xí)有用的數(shù)據(jù)，第二個(gè)是標(biāo)準(zhǔn)化的工具，通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)化的工具，對(duì)醫(yī)生進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化的規(guī)范，同時(shí)提升大家對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)化的認(rèn)識(shí)。

裘云慶：全流程智慧診療實(shí)踐

AI的作用就是用來(lái)更高效地探索世界，解放人力。就像從農(nóng)業(yè)時(shí)代過(guò)渡到工業(yè)時(shí)代，用機(jī)械的力量來(lái)替代耕種的體力勞動(dòng)，從而帶來(lái)了人類文明的大規(guī)模進(jìn)步，我們今天正在經(jīng)歷著從工業(yè)時(shí)代到信息時(shí)代的變革，在這次變革的本質(zhì)就是用信息技術(shù)來(lái)替代認(rèn)知規(guī)則的人力，從而帶來(lái)新一輪繁榮發(fā)展。

在醫(yī)療領(lǐng)域，我們長(zhǎng)期積累的影像、生化數(shù)據(jù)、病例數(shù)據(jù)都可以很好地為人工智能提供養(yǎng)料。通過(guò)人工智能發(fā)掘數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)、學(xué)習(xí)醫(yī)生經(jīng)驗(yàn)、模擬診斷過(guò)程、評(píng)估治療效果，都是可以嘗試的領(lǐng)域。

對(duì)此，浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬第一醫(yī)院副院長(zhǎng)裘云慶表示，通過(guò)搭建醫(yī)聯(lián)體數(shù)據(jù)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)安全可靠的互聯(lián)互通，形成醫(yī)療大數(shù)據(jù)中心，為影像智能診斷和臨床疾病診斷提供有效支撐，并通過(guò)智能云平臺(tái)輻射至基層醫(yī)院。裘云慶坦言，智慧醫(yī)療正在改變未來(lái)醫(yī)學(xué)的發(fā)展。智慧醫(yī)療未來(lái)的發(fā)展空間巨大，前景無(wú)限，但仍需要解決醫(yī)療數(shù)據(jù)獲取、清洗、歸一和結(jié)構(gòu)化等關(guān)鍵問(wèn)題。

陳暉：人工智能落地與醫(yī)院AI附能

對(duì)于AI的未來(lái)，北京雅森科技發(fā)展有限公司CEO陳暉則認(rèn)為，醫(yī)療產(chǎn)業(yè)高速發(fā)展，輔助診斷是大勢(shì)所趨。面對(duì)超過(guò)2300億元的年度市場(chǎng)規(guī)模；地方政府配資助推設(shè)備升級(jí)與私營(yíng)醫(yī)院、獨(dú)立影像中心需求增長(zhǎng)；大資本紛紛投入第三方獨(dú)立影像中心，設(shè)備商與運(yùn)營(yíng)方合作，逐步形成連鎖化、集團(tuán)化、遠(yuǎn)程化的規(guī)模。遠(yuǎn)程閱片、區(qū)域影像云的推廣，都使得智能化、自動(dòng)化的醫(yī)療影像分析成為醫(yī)療市場(chǎng)急需。

陳暉表示，可以通過(guò)三個(gè)步驟去完成一個(gè)醫(yī)院內(nèi)部的AI中心的建設(shè)，第一步，要構(gòu)建一個(gè)海量特征的數(shù)據(jù)史。第二步要做數(shù)據(jù)模型漸變，實(shí)際上現(xiàn)在針對(duì)不同病種和分享的算法，要做的工作就是幫助醫(yī)院把所有的這些事物的算法去基于上一步的大數(shù)據(jù)值去提供出來(lái)，醫(yī)生和專家可以基于現(xiàn)在采集的數(shù)據(jù)去加載自己需要的，有放射科醫(yī)生需要的，有病理科醫(yī)生需要的。第三步，要構(gòu)建真正的全流程、相對(duì)完整的系統(tǒng)，做成全流程的診斷產(chǎn)品。在這個(gè)過(guò)程當(dāng)中，要結(jié)合三個(gè)方面，一個(gè)是醫(yī)生，第二個(gè)是用戶體驗(yàn)，第三個(gè)臨床路徑。

陳輝坦言，現(xiàn)在不可能完全取代醫(yī)院現(xiàn)有的體驗(yàn)之外去構(gòu)建一個(gè)額外的體驗(yàn)。但可以看到，在這個(gè)領(lǐng)域上起到的作用有兩個(gè)方向，一方面是輔助診斷，其實(shí)還有很重要的一個(gè)方向，就是科研醫(yī)藥學(xué)，包括醫(yī)生規(guī)培，因?yàn)槠脚_(tái)在實(shí)施過(guò)程當(dāng)中，它本身實(shí)際上就已經(jīng)在積累大量的完整的全流程的病例數(shù)據(jù)庫(kù)。

最后，陳暉介紹道，在醫(yī)療領(lǐng)域，長(zhǎng)期積累的影像、生化數(shù)據(jù)、病例數(shù)據(jù)都可以很好地為人工智能提供養(yǎng)料。通過(guò)人工智能發(fā)掘數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)、學(xué)習(xí)醫(yī)生經(jīng)驗(yàn)、模擬診斷過(guò)程、評(píng)估治療效果，都是可以嘗試的領(lǐng)域。