醫(yī)療的AI時(shí)代

王輝輝 紀(jì)燦雄 胡立玠

在醫(yī)療AI領(lǐng)域，未來商業(yè)預(yù)期較好的應(yīng)用場景有細(xì)胞病理檢測、醫(yī)學(xué)影像診斷、虛擬助理、藥物挖掘、醫(yī)院管理、健康管理等八大類

“歲數(shù)大了，眼睛不好使，就忽略過去了?！边@句話，常常掛存70多歲的張桂花（化名）嘴邊。直到在北京市潘家園第二社區(qū)服務(wù)中心提供的一次免費(fèi)眼底篩查中，她才知道自己的眼病是由糖尿病引起的。

為張桂花提供眼底照片篩查并作出初步診斷的，并不是社區(qū)衛(wèi)生服務(wù)中心的醫(yī)生，而是一款醫(yī)療AI（人工智能）產(chǎn)品。

在潘家園第二社區(qū)衛(wèi)生服務(wù)中心使用半年來，這款醫(yī)療AI產(chǎn)品共發(fā)現(xiàn)了600多例出現(xiàn)眼底問題的病例，占篩查總數(shù)的三分之一左右?！皩τ谂思覉@這樣一個(gè)以老年人為主的社區(qū)，從預(yù)防和早發(fā)現(xiàn)的角度來說，眼底照相輔助診斷的AI產(chǎn)品是很有價(jià)值的?！痹撝行闹魅务R巖告訴《瞭望東方周刊》。

在首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京友誼醫(yī)院副院長王振常看來，AI技術(shù)正在為醫(yī)療尤其是醫(yī)療影像領(lǐng)域帶越來越多的變化?！半S著AI技術(shù)革命席卷全球醫(yī)療影像領(lǐng)域，行業(yè)發(fā)展便進(jìn)入人工智能的新時(shí)代”。

診斷效率提升30%以上

眼底照相智能診斷只是醫(yī)療AI的應(yīng)用場景之一。

“目前，人工智能技術(shù)在醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用場景很多，僅未來商業(yè)預(yù)期較好的應(yīng)用場景就有細(xì)胞病理檢測、醫(yī)學(xué)影像、虛擬助理、藥物挖掘、醫(yī)院管理、健康管理等八大類?！毙袠I(yè)研究機(jī)構(gòu)億歐智庫分析師尚鞅告訴《瞭望東方周刊》。

在目前的實(shí)際應(yīng)用中，醫(yī)學(xué)影像是AI技術(shù)在醫(yī)療領(lǐng)域最熱門的應(yīng)用場景之一。

“從技術(shù)和應(yīng)用兩個(gè)層面來說。醫(yī)學(xué)影像是最理想的AI應(yīng)用場景?！贬t(yī)療AI機(jī)構(gòu)Airdoc副總裁張京雷在接受《瞭望東方周刊》采訪時(shí)表示。

相較于其他診斷依據(jù)，醫(yī)學(xué)影像的標(biāo)準(zhǔn)化程度最高。也最為客觀。“凡是標(biāo)準(zhǔn)化的工作，都有可能通過機(jī)器完成?！睆埦├渍f。

從專業(yè)人才資源的角度看。醫(yī)學(xué)影像診斷也迫切需要機(jī)器的加入。

首先，影像在醫(yī)生的診療活動(dòng)中占據(jù)著十分重要的地位。王振常曾在2018年天津放射學(xué)年會(huì)AI分論壇上透露，“目前疾病診斷信息和證據(jù)20%-80%來自于影像和圖形（如心電圖、腦電圖等），在面對復(fù)雜或重大疾病時(shí)。醫(yī)生的診斷和治療決策80%以上由影像診斷提供。”

但醫(yī)學(xué)影像分析和診斷卻面臨著供需矛盾突出且持續(xù)加大的現(xiàn)狀。公開資料顯示，目前中國只有17萬在冊、具有從業(yè)資格的影像醫(yī)生，缺少影像醫(yī)生幾乎是每個(gè)醫(yī)院都面臨的難題。不僅如此，醫(yī)學(xué)影像的數(shù)據(jù)量每年增長63%，影像醫(yī)生的數(shù)量每年卻只有2%的增長。

“影像醫(yī)生晚上9點(diǎn)后下班、常年超負(fù)荷工作在各個(gè)醫(yī)院都是一種常態(tài)?！蓖跽癯Ｕf。

西班牙赫羅納圖像診斷學(xué)研究院院長Pedraza曾在參加2018年天津放射學(xué)年會(huì)時(shí)表示，西班牙同樣面臨著影像醫(yī)生嚴(yán)重缺乏的問題。

同時(shí)。人眼識(shí)別的局限性和超負(fù)荷工作必然帶來誤診和漏診?！叭斯ぷR(shí)別和診斷很難避免漏診的出現(xiàn)。不要說是經(jīng)驗(yàn)不足的年輕醫(yī)生，即便是我也不能避免。”從1986年開始一直在從事影像診斷和研究的王振常坦言。

因此。開發(fā)一套智能醫(yī)學(xué)影像輔助診斷系統(tǒng)成為許多企業(yè)在醫(yī)療AI領(lǐng)域的突破口。

北京推想科技有限公司（以下簡稱推想科技）在2015年決定進(jìn)入醫(yī)療AI領(lǐng)域進(jìn)行創(chuàng)業(yè)時(shí)，便將技術(shù)研發(fā)的方向定為醫(yī)學(xué)影像的智能輔助篩查，并于當(dāng)年底研發(fā)出了第一代能夠智能讀取x光片、自動(dòng)識(shí)別心影增大的產(chǎn)品。

該公司CEO陳寬告訴《瞭望東方周刊》，在具體的診療過程中，一般AI系統(tǒng)會(huì)先算出一個(gè)結(jié)果，然后醫(yī)生根據(jù)AI系統(tǒng)的計(jì)算結(jié)果，結(jié)合自身的專業(yè)判斷，最終形成診斷報(bào)告。此外，AI系統(tǒng)還可以自動(dòng)標(biāo)注病灶、自動(dòng)勾畫靶區(qū)，甚至重建三維影像.為醫(yī)生閱片提供輔助參考。

“這使醫(yī)生的診斷時(shí)間普遍節(jié)省30%以上，最高的可以節(jié)省65%。更重要的還在于能夠幫助醫(yī)生避免在疲勞狀態(tài)下犯錯(cuò)誤，造成誤診漏診。這是人工智能最大的價(jià)值?！标悓捳J(rèn)為。

無獨(dú)有偶，Airdoc也將目光放在了醫(yī)學(xué)影像領(lǐng)域?！拔覀冊卺t(yī)學(xué)影像的智能診斷方面作過許多嘗試。如肺結(jié)節(jié)影像、腫瘤CT和DR、B超、心電圖等影像都處理過，最終將產(chǎn)品聚焦在眼底照片的智能輔助診斷上。”張京雷解釋道。

在尚鞅看來。盡管目前大部分醫(yī)學(xué)影像的AI產(chǎn)品仍處于試用階段。但產(chǎn)品的格局已雛形初現(xiàn)，“目前針對肺癌等惡性腫瘤的醫(yī)療AI產(chǎn)品最多，技術(shù)也最為成熟。隨后針對腩血管、心血管等發(fā)病率高、市場需求廣泛的疾病的產(chǎn)品也會(huì)不斷增加?！?h3>不僅僅是效率革命

此外.病理檢測也正在成為醫(yī)療AI的風(fēng)口之一?！耙?yàn)椴±硎轻t(yī)學(xué)界公認(rèn)的疾病診斷‘金標(biāo)準(zhǔn)，同樣適宜由機(jī)器取代人工?！鄙绪苯忉尩馈?/p>

武漢蘭丁醫(yī)學(xué)高科技公司（以下簡稱蘭丁高科）研發(fā)的細(xì)胞病理自動(dòng)診斷分析儀便屬此類?！澳壳爱a(chǎn)品主要用于宮頸癌的篩查和診斷?！痹摴靖笨偨?jīng)理林禎成告訴《瞭望東方周刊》。

在傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)模式下，宮頸檢查需要醫(yī)生取得脫落細(xì)胞后，制成玻片、染色，然后由病理醫(yī)生在顯微鏡下觀察是否有癌變細(xì)胞。

目前人類已知的癌癥中，只有宮頸癌可做到提早發(fā)現(xiàn)并治愈。因此，包括中國在內(nèi)的世界各國都在開展宮頸癌篩查。中國有3.5億適齡女性需要篩查，但截至2017年6月，中國注冊的病理醫(yī)生僅有1萬多人。

靠純?nèi)斯げ僮鞯姆绞讲粌H難以完成數(shù)量如此巨大的工作。且極易造成漏診。

據(jù)林禎成介紹，公司曾邀請六位病理學(xué)專家為100張宮頸玻片作診斷，結(jié)果僅有3張玻片的診斷完全一致。“這說明病理診斷較易受人為因素的影響。國外的統(tǒng)計(jì)表明人工病理診斷的準(zhǔn)確率僅為42%～73%，也就是說最高可能會(huì)出現(xiàn)58%的漏診或誤診率?！?/p>

此外，從統(tǒng)計(jì)學(xué)意義上講，宮頸撿查的陽性檢出率只有5%左右，但醫(yī)生為了挑出這5%的陽性病例不得不把所有病例看一遍。“我們希望借助機(jī)器先把5%左右的陽性病例篩選出來，再由醫(yī)生對其進(jìn)行確認(rèn)?！?/p>

有了智能化的輔助診斷儀器，醫(yī)生只需要在取得宮頸細(xì)胞后進(jìn)行制片、染色即可。使用了AI技術(shù)的儀器會(huì)首先對玻片進(jìn)行拍圖，然后將圖片中的每一個(gè)細(xì)胞進(jìn)行分割，并生成相應(yīng)的數(shù)據(jù)，再通過算法對每個(gè)細(xì)胞進(jìn)行定位、識(shí)別、診斷。診斷時(shí)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)將細(xì)胞進(jìn)行排列、標(biāo)注，然后對最危險(xiǎn)的細(xì)胞進(jìn)行定位并提醒。

如果檢測里陽性，醫(yī)生在電腦中打開圖像，重點(diǎn)觀察被標(biāo)注的危險(xiǎn)細(xì)胞即可。這為宮頸癌篩查帶來了一場效率革命，“正常情況下，醫(yī)生每天最多可以看100張玻片。但機(jī)器5分鐘就可以處理一張圖片，而且機(jī)器不會(huì)疲憊?！绷值澇蓮?qiáng)調(diào)。

不僅如此。傳統(tǒng)的宮頸癌診斷主要靠醫(yī)生在顯微鏡下觀察脫落細(xì)胞的大小、顏色、細(xì)胞壁情況等，這種形態(tài)學(xué)的觀察和判斷難免會(huì)受個(gè)人經(jīng)驗(yàn)等人為因素的影響。為了排除這種干擾，蘭丁高科的智能設(shè)備加入了光機(jī)電一體化技術(shù)，用來測量染色體倍數(shù)。

“正常的細(xì)胞分裂都是二倍體或四倍體，如果出現(xiàn)癌癥病變，就可能會(huì)出現(xiàn)異倍體，如三倍體、五倍體、六倍體等。光機(jī)電技術(shù)可以通過測量染色體的倍數(shù)，發(fā)現(xiàn)可能存在問題的異常細(xì)胞?！绷值澇山忉尩?。

這一技術(shù)的使用大大提高了機(jī)器的敏感度和準(zhǔn)確度?！澳壳啊C(jī)器的敏感度能達(dá)到85%以上，超過了醫(yī)生敏感度的平均水平。”

據(jù)林禎成介紹，2018年3月至6月，公司完成了湖北省37萬名城鄉(xiāng)適齡貧困婦女的宮頸癌篩查，這在人工時(shí)代幾乎是不可想象的。“這是目前國內(nèi)最大規(guī)模的人工智能宮頸癌篩查，未來我們還將協(xié)助國家在更多地區(qū)推行宮頸癌篩查?！?/p>

更重要的是，這一技術(shù)原理可以拓展到所有通過檢測脫落細(xì)胞進(jìn)行疾病診斷的領(lǐng)域，如胃癌的早期檢查、膀胱癌，口腔、食道等疾病?！拔磥硌?、骨髓的檢測也可以按照同樣的原理使用AI技術(shù)，但它們的細(xì)胞種類更多，算法模型也會(huì)更復(fù)雜?！?h3>BAT的平臺(tái)邏輯

開放性醫(yī)療平臺(tái)也是目前醫(yī)療AI重要的應(yīng)用場景之一，而平臺(tái)的搭建者多為傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)巨頭。如騰訊的覓影、阿里健康的Doctor You和百度的醫(yī)療健康大數(shù)據(jù)平臺(tái)。

按照國家頒布的臨床診療指南，有超過3.8萬個(gè)疾病種類，每個(gè)病種又有更細(xì)致的劃分?！斑@么多疾病種類，不可能依靠一家或幾家企業(yè)完成智能診斷和治療，需要搭建一個(gè)開放平臺(tái)，讓大家一起做?！卑⒗锝】蹈呒壐笨偛每卵性诮邮堋恫t望東方周刊》采訪時(shí)表示。

這就有了Doctor You旗下的醫(yī)學(xué)影像平臺(tái)、診斷用藥平臺(tái)和第三方平臺(tái)。這些平臺(tái)一頭連著提供產(chǎn)品的醫(yī)療AI創(chuàng)業(yè)公司，一頭連著有需求的醫(yī)療機(jī)構(gòu)和個(gè)人?！澳壳爸饕轻槍端用戶，未來希望有更多針對C端用戶的產(chǎn)品出來?！笨卵斜硎尽?/p>

平臺(tái)模式下。阿里健康為入駐的創(chuàng)業(yè)公司提供市場機(jī)會(huì)，也提供基礎(chǔ)性的技術(shù)支持和評判。通過了雙重評判，創(chuàng)業(yè)公司的產(chǎn)品就有機(jī)會(huì)進(jìn)入醫(yī)療機(jī)構(gòu)進(jìn)行試用。從而開啟商業(yè)化進(jìn)程。

“我們的平臺(tái)相當(dāng)于搭建了一個(gè)類似淘寶的商品搜索引擎。通過評判的產(chǎn)品放在平臺(tái)上。就可以被B端（醫(yī)療機(jī)構(gòu)）或C端客戶搜到，從而投入應(yīng)用?！笨卵羞M(jìn)一步解釋道。

他說，盡管目前大部分醫(yī)療AI產(chǎn)品還沒有拿到國家藥品監(jiān)督管理局的許可證，但一些醫(yī)學(xué)影像診斷產(chǎn)品在試用中調(diào)用量便非?？捎^，“現(xiàn)在一些肺部X光片智能輔助診斷產(chǎn)品一個(gè)月就有10萬次的調(diào)用量.當(dāng)初我們估計(jì)需要一年時(shí)間才能達(dá)到這個(gè)量?！?/p>

他相信，“把平臺(tái)和能力開放出去。未來加上策劃能力、商業(yè)模式和平臺(tái)融合的支持，將形成一個(gè)全新行業(yè)?！?img alt="" src="https://cimg.fx361.com/images/2018/09/12/qkimageslwdflwdf201835lwdf20183507-2-l.jpg"/>

發(fā)現(xiàn)人類注意不到的細(xì)節(jié)

在BAT創(chuàng)建的開放式醫(yī)療AI平臺(tái)之外，針對醫(yī)生的輔助醫(yī)學(xué)研究平臺(tái)也是醫(yī)療AI的熱門應(yīng)用。

陳寬在與醫(yī)生和醫(yī)院的接觸中發(fā)現(xiàn)，醫(yī)院既是臨床醫(yī)療機(jī)構(gòu)，也是學(xué)術(shù)研究機(jī)構(gòu)，醫(yī)生有借助人工智能技術(shù)進(jìn)行科研的需求，但本身又不具備系統(tǒng)搭建或算法開發(fā)的能力，因此推想科技便搭建了一個(gè)深度學(xué)習(xí)平臺(tái)，在這個(gè)平臺(tái)上，即便醫(yī)生不會(huì)寫程序，也可以跑深度學(xué)習(xí)，做大數(shù)據(jù)分析。

據(jù)他介紹，通過這一平臺(tái)，推想科技與武漢同濟(jì)醫(yī)院、上海長征醫(yī)院等醫(yī)療機(jī)構(gòu)開展合作，發(fā)表了多篇頗有影響力的學(xué)術(shù)論文。

如對于有抽煙習(xí)慣和不抽煙人群的腦部MRI（磁共振成像），醫(yī)生靠肉眼并不能看出其中的細(xì)微差別，但機(jī)器通過學(xué)習(xí)這些MRI數(shù)據(jù)，總結(jié)出了一些人類無法觀察到的特征。再讀新的腦部MRI時(shí)，機(jī)器能準(zhǔn)確地判斷出其主人是否有抽煙習(xí)慣，“準(zhǔn)確率達(dá)到90%～93%?！标悓捳f。

醫(yī)生由此認(rèn)為，腦結(jié)構(gòu)與抽煙具有相關(guān)性。陳寬表示，這一觀點(diǎn)在歐洲的放射會(huì)議上發(fā)表后。引起了學(xué)術(shù)界的討論。

此外，基于語音識(shí)別技術(shù)的虛擬助理也是目前熱門的醫(yī)療AI應(yīng)用場景。具體來說，它主要包括語音電子病歷、智能問診和智能導(dǎo)診等應(yīng)用。

語音電子病歷能夠?qū)⑨t(yī)生的主訴內(nèi)容實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)化為病例文本，并錄入醫(yī)院管理系統(tǒng)；智能問診是移動(dòng)醫(yī)療服務(wù)的重要突破口，目前主要是通過微信公眾號(hào)、小程序和APP等實(shí)現(xiàn)弱智能問診；而智能導(dǎo)診機(jī)器人則是通過語音識(shí)別和人臉識(shí)別，為醫(yī)院提供就醫(yī)流程引導(dǎo)、掛號(hào)服務(wù)、醫(yī)學(xué)知識(shí)普及和身份識(shí)別等服務(wù)，緩解醫(yī)院窗口擁擠壓力。