第一情报 ---生物与医药

当人工智能遇上医疗

供稿人:姚恒美  供稿时间:2017-10-25   关键字:人工智能  医疗健康  

 一、人工智能在医疗健康领域的应用与前景

尽管人工智能的诞生已经有60余年,但目前,其仍主要应用在游戏、电商、广告等商业模式上。很显然,在推进整个人工智能的发展中,更大的空间仍有待继续挖掘,其中医疗即是被看好的具备广阔前景的领域之一。

一直以来,医疗都是一个严重资源不足、成本相对高昂的领域。此前,曾备受资本青睐的“互联网+医疗”模式通过在线挂号、诊疗、支付等诸多方式,一定程度上确实提高了整个医疗系统的运行效率,甚至是推进了整个医疗行业的改革,但在业内看来,这一模式还存在不足。在医疗健康的需求端急剧上升和供给端仍旧不足的情况下,人工智能与医疗健康行业的结合已经备受期待。

人工智能医疗诊断的效率及精确度均大幅高于人类医生,“认知计算+大数据+医疗”前景极为广阔。人工智能产品边际成本递减明显,且效能随着使用量增加而大幅改善,随着全球老龄化加重及人力成本攀升,未来人工智能在医疗诊断领域渗透过程有望加快,预计随着认知计算技术发展,2019年全球智能医疗决策支持市场规模将达2000多亿美元,行业前景广阔。 

许多信息业巨头也进军智能医疗。譬如,谷歌打造了“未来诊所”——全套人工智能装置,进入诊所犹如置身于未来世界。诊所服务定位是初级诊疗健康门诊,包括女性健康咨询等。诊所布局和装备完全颠覆了传统门诊诊室的布局,前台没有护士或导医人员,取而代之是一系列人工智能和遥感监测设备,诸如运动智能手环、遥感监测血压、iPad数据平台,以及各种不那么引人注意但随时收集生命体征指标的传感器(体温、呼吸、心跳等)。

近年,IBM把沃森Watson人工智能系统引入了医疗领域,在前不久的全美临床肿瘤年会上,IBM沃森团体首次报告并揭秘IBM沃森医生人工智能如何辅助医生诊治癌症患者。对比验证医生与沃森医生针对疾病诊断和治疗选择的一致性,可以为下一步临床应用人工智能系统辅助医生决策最佳方案提供了必要的前提。沃森医生人工智能还可以避免医生不必要的“错误”或“误差”,实现精准治疗、精准决策。

美国食品与药品监督局(FDA)为即将到来的人工智能时代做好准备,成立人工智能与数字医疗审评部。该部门的任务是为FDA准备好规范和标准,开始审评越来越多涌入FDA大门的AI产品和有机器学习功能的医健设备、器械或医用软件等。他们将重新规划智能医疗机器人、有机器学习特质的医疗设备应当采用哪种途径监管和审批。

二、智能医疗的主要应用场景

从全球创业公司实践的情况来看,智能医疗的具体应用包括洞察与风险管理、医学研究、医学影像与诊断、生活方式管理与监督、精神健康、护理、急救室与医院管理、药物挖掘、虚拟助理、可穿戴设备以及其他。总结来看,目前人工智能技术在医疗领域的应用主要集中于以下五个领域:

(一)医疗机器人

机器人技术在医疗领域的应用并不少见,比如智能假肢、外骨骼和辅助设备等技术修复人类受损身体,医疗保健机器人辅助医护人员的工作等。目前实践中的医疗机器人主要有两种:一是能够读取人体神经信号的可穿戴型机器人,也成为“智能外骨骼;二是能够承担手术或医疗保健功能的机器人,以达·芬奇手术系统为典型代表。

(二)智能药物研发

智能药物研发是指将人工智能中的深度学习技术应用于药物研究,通过大数据分析等技术手段快速、准确地挖掘和筛选出合适的化合物或生物,达到缩短新药研发周期、降低新药研发成本、提高新药研发成功率的目的。

人工智能通过计算机模拟,可以对药物活性、安全性和副作用进行预测。借助深度学习,人工智能已在心血管药、抗肿瘤药和常见传染病治疗药等多领域取得了新突破。在抗击埃博拉病毒中智能药物研发也发挥了重要的作用。

(三)智能诊疗

智能诊疗就是将人工智能技术用于辅助诊疗中,让计算机“学习”专家医生的医疗知识,模拟医生的思维和诊断推理,从而给出可靠诊断和治疗方案。智能诊疗场景是人工智能在医疗领域最重要、也最核心的应用场景。

(四)智能影像识别

智能医学影像是将人工智能技术应用在医学影像的诊断上。人工智能在医学影像应用主要分为两部分:一是图像识别,应用于感知环节,其主要目的是将影像进行分析,获取一些有意义的信息;二是深度学习,应用于学习和分析环节,通过大量的影像数据和诊断数据,不断对神经元网络进行深度学习训练,促使其掌握诊断能力。

(五)智能健康管理

智能健康管理是将人工智能技术应用到健康管理的具体场景中。目前主要集中在风险识别、虚拟护士、精神健康、在线问诊、健康干预以及基于精准医学的健康管理。

三、全球人工智能创新公司布局医疗与大健康领域

2012年,医疗与大健康领域的AI创新公司不到50家,截至到2017年初,已经增加至106家(不包括跨界公司建立的内部人工智能研发部门),布局以下十一项医疗和健康领域/方面:1、病人数据和风险分析;2、生命科研;3、医学影像和辅助诊断;4、生活环境管理和慢病监测;5、精神健康;6、药物研发;7、营养卫生;8、虚拟辅助技术;9、住院患者监护和医院管理10、可穿戴设备11、其他应用等。

另据咨询公司VentureScanner统计显示,截止2016年第二季度末,全球人工智能公司已突破1000家,跨越13个子门类,融资金额高达48亿美元。而人工智能创投金额在5年间增长了12倍。就国内来看,2015-2016年人工智能领域获投金额在90亿人民币左右。智能医疗则属于获投比例最高的领域之一。

中国政府对人工智能的发展亦正在高度关注,2017年李克强总理的政府工作报告中就首次提到了“人工智能”,强调要加快人工智能技术研发和转化,将从国策高度去推动人工智能的落地应用。今年2月,国家卫计委已经发布了四份医疗领域应用人工智能的规范标准,从国家层面鼓励人工智能在辅助诊断和治疗技术等应用领域的发展,同时为人工智能医疗的规模化应用提供的基础保障。


 


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