
醫學影像識別:讓醫生多一雙眼
傳統醫療場景中,培養出優秀的醫學影像專業醫生,所用時間長,投入成本大。另外,人工讀片時主觀性太大,信息利用不足,在判斷過程中容易出現誤判。
有研究統計,醫療數據中有超過90%的數據來自于醫學影像,但是影像診斷過于依賴人的主觀意識,容易發生誤判。中華醫學會數據顯示,中國臨床醫療每年的誤診人數約為5700萬人。
人工智能通過大量學習醫學影像,可以幫助醫生進行病灶區域定位,減少漏診誤診問題。腫瘤影像是目前人工智能在醫學影像方面應用最多的,其中肺部結節和肺癌篩查、乳腺癌篩查、前列腺癌影像診斷三個方面已經廣泛應用于醫學影像診療工作中。
騰訊在加入人工智能醫療領域之后推出的第一個產品騰訊覓影,已經可以實現早期食管癌篩查、早期肺癌篩查、糖尿病視網膜病變系統和乳腺癌早期篩查。騰訊覓影利用深度學習技術分析病人的鉬靶圖片,可以幫助醫生實現兩大功能:找到疑似病灶(包含腫塊灶和鈣化灶)的位置;分析病人患有惡性腫瘤的風險。
智能診療:對誤診說不
近年來,機器學習在醫學影像診斷方面表現強勢,但在電子病歷數據分析方面仍面臨巨大挑戰。在一項最新科研成果中,人工智能在識別醫學影像的基礎上,通過自動學習病歷文本數據(醫生的知識和語言)中的診斷邏輯,逐步具備了一定的病情分析推理能力,能更進一步讀懂、分析復雜的病例。
IBM(國際商業機器公司)研發的沃森機器人可以在17秒內閱讀3469本醫學專著,248000篇論文,69種治療方案,61540次試驗數據,106000份臨床報告。通過海量讀取醫學知識,沃森機器人在短時間內迅速成為腫瘤專家。
2012年沃森機器人通過了美國職業醫師資格考試,并部署在美國多家醫院提供輔助診療的服務。目前沃森機器人提供診治服務的病種包括乳腺癌、肺癌、結腸癌、前列腺癌、膀胱癌、卵巢癌、子宮癌等多種癌癥。在中國已經有超過200家醫療機構引進了沃森機器人,其中已經簽約落地的醫療機構分布在全國23個省的45座城市。
藥物研發:為生命爭取時間
依托數百萬患者的大數據信息,人工智能系統可以快速、準確地挖掘和篩選出適合的藥物。通過計算機模擬,人工智能可以對藥物活性、安全性和副作用進行預測,找出與疾病匹配的最佳藥物。例如,當某人被診斷為癌癥時,智能藥物研發系統會利用病人的正常細胞和腫瘤來將它的模型實例化,并嘗試所有可能的藥物,直至找到一種能殺死癌細胞又不傷害正常細胞的藥物。如果它找不到有效藥物或者有效藥物組合,那么它就會著手研發一種能治愈癌癥的新藥。如果藥物抑制了癌癥,但是仍然有一些有害的副作用,系統會嘗試調整它以擺脫副作用。
硅谷的Atomwise機器人利用深度學習神經網絡的虛擬藥物發現平臺技術,能以前所未有的速度、準確性、以及多樣性,對小分子藥物進行發現與設計。2015 年,Atomwise機器人基于現有的候選藥物,應用人工智能算法,不到一天時間就成功地尋找出能控制埃博拉病毒的兩種候選藥物,以往類似研究需要耗時數月甚至數年時間。
醫療機器人:科幻照進現實
目前,關于機器人在醫療界中的應用的研究主要集中在外科手術機器人、康復機器人、護理機器人和服務機器人方面。國內醫療機器人領域也經歷了快速發展,進入了市場應用。
例如,天智航的“天璣”第三代機器人可以輔助醫生開展四肢、骨盆骨折以及脊柱全節段手術,讓患者的軟組織損傷更小、出血量更少、恢復更快,并減輕醫生疲勞。在醫院門診部,科大訊飛的“曉醫”機器人在全國近100家醫院“上崗”,為患者提供預約掛號、問詢服務、智能導診、路徑指引、報告查詢等多種功能,為醫院分攤導診工作。讓很多人感到痛苦和恐懼的胃鏡檢查,現在患者只需吞下一粒膠囊,在胃里變成“機器人”進行螺旋式掃描,將圖像實時傳輸至醫生電腦,便可快速完成。
醫療機器人,這個原本只存在于科幻小說、科幻電影中的神奇物種,正在慢慢滲透我們的生活,并逐漸成為新的創業和投資熱點。相信在不遠的將來,電影中像“大白”一樣的守護機器人一定可以研發出來,成為我們生活中的一員。
智能健康管理:你的私人健康專家
人工智能在健康管理方面的應用主要在風險識別、虛擬護士、精神健康、在線問診、健康干預以及基于精準醫學的健康管理。
某些醫療公司已經開始研發醫療方面的智能穿戴設備,通過和智能手機連接,將電子病歷等多渠道的數據進行整合,人工智能系統可以為病人提供個性化的健康管理方案,幫助病人規劃日常健康安排。同時,通過手機或者家庭智能終端,用戶可以隨時聯系智能健康咨詢服務平臺,獲得專業的病情分析咨詢。還提供專屬的健康管理人員,提供上門理療,上門送藥等多種服務。
如果你有嚴重的睡眠問題,傳統的醫療機構會讓你躺在床上,在你身上接幾十個能在你入睡時監測你的腦電圖和肌肉活動的電極,在這種狀態下,睡覺絕對是一項挑戰。美國有一家科技公司研發出了一款小型設備iBrain,它可以在家里記錄你的腦電圖信息,將數據傳到網上并分析數據的長期趨勢和異常情況。這項技術目前正在進入長期護理設施市場,幫助解決在老年人中更普遍的睡眠問題。
當然,從目前的現狀來看,人工智能在醫療領域的應用還有很長的路要走,期待人工智能能夠給我們帶來更美好的未來。
(《光明日報》2019.2.14等)