人工智能正在醫療領域掀起一場革命
2021-05-13
中國智能產業網
將人工智能（AI）引入醫療領域，是當今國際醫學中傾向性較強的前瞻性探索之一。目前人工智能技術在醫療領域大顯身手，應用前景十分廣闊；正如國際知名學者周海中教授曾經指出的那樣：“隨著社會的發展和科技的進步，人工智能技術將在醫療健康領域大顯身手；其成果會不斷涌現，應用前景令人期待。”與醫療領域的大數據和物聯網一樣，醫療領域的人工智能技術正迅速成為一個決定性因素。
人工智能在醫療領域的應用，意味著全世界的人都能得到更為普惠的醫療救助，獲得更好的診斷、更安全的微創手術、更短的等待時間和更低的感染率，并且還能提高每個人的長期存活率。人工智能醫療的具體應用包括洞察與風險管理、醫學研究、醫學影像與診斷、生活方式管理與監督、精神健康、護理、急救室與醫院管理、藥物挖掘、虛擬助理、可穿戴設備以及其他。總結來看，目前人工智能技術在醫療領域的應用主要集中于以下五個方面：
1.智能診療
智能診療就是將人工智能技術應用于疾病診療中，讓機器“學習”專家級醫師的醫療經驗和醫學文獻知識，模擬診療時的思維邏輯，并在實際應用時給出方案。計算機可以幫助醫生進行病理，體檢報告等的統計，通過大數據和深度挖掘等技術，對病人的醫療數據進行分析和挖掘，自動識別病人的臨床變量和指標。計算機通過“學習”相關的專業知識，模擬醫生的思維和診斷推理，從而給出可靠診斷和治療方案。智能診療是人工智能在醫療領域最重要、也最核心的應用場景。隨著它在實際場景中落地，人工智能將成為醫生的輔助，讓醫生更加輕松高效地治病救人。另外，醫生可以利用人工智能技術模擬醫患溝通，智能采集患者病情生成病歷報告。在某些特定的診斷領域，人工智能的未來有著巨大的發展潛力。
2.影像識別
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差錯。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。人工智能在醫學影像應用主要分為兩部分：一是圖像識別，應用于感知環節，其主要目的是將影像進行分析，獲取一些有意義的信息；二是深度學習，應用于學習和分析環節，通過大量的影像數據和診斷數據，不斷對神經元網絡進行深度學習訓練，促使其掌握診斷能力。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，提升診斷的準確率和效率。大數據與人工智能將被用于精準識別醫學影像中的早期病灶，定位致病基因并開展相應的靶向治療，以及提前預警重大健康風險等。
3.醫療器械
醫療器械方面主要有醫用機器人；這種器械的應用非常廣泛，比如智能假肢、外骨骼和輔助設備等技術修復人類受損身體，醫療保健機器人輔助醫護人員的工作等。目前實踐中的醫用機器人主要有兩種：一是能夠讀取人體神經信號的智能機器人，也成為“智能外骨骼”；二是能夠承擔手術或醫療保健功能的機器人，以IBM開發的達芬奇手術機器人為典型代表。近年來，醫用機器人發展十分迅速，進入了市場應用。醫用機器人未來發展趨勢主要有四點：一是精確醫療理念進一步發展；二是醫工研用全要素協同創新成為必然；三是金融資本在醫用機器人產業中起著越來越大的作用；四是專用型的醫療機器人將成為產品發展趨勢。這種趨勢將與日俱增。
4.藥物研發
依托數百萬患者的大數據信息，人工智能系統可以快速、準確的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。這一技術將會縮短藥物研發周期、降低新藥成本并且提高新藥的研發成功率，更好造福患者。人工智能不僅能夠挖掘出不易被發現的隱性關系，構建藥物、疾病和基因之間的深層次關系；也可以對候選化合物進行虛擬篩選，更快地篩選出具有較高活性的化合物，為后期臨床試驗做準備。借助深度學習，人工智能已在心血管藥、抗腫瘤藥和常見傳染病治療藥等多領域取得了新突破。尤其是在抗擊新冠病毒中，人工智能在疫苗研發方面發揮了十分重要的作用。
5.健康管理
根據人工智能而建造的智能設備可以監測到人們的一些基本身體特征，如飲食、睡眠、身體健康指數等。對身體素質進行簡單的評估，提供個性的健康管理方案，及時識別疾病發生的風險，提醒用戶注意自己的身體健康安全。目前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。尤其在血糖管理、血壓管理、用藥提醒、健康要素監測等方面，人工智能可以提供常態化、精細化的指導，為特定群體提供全方位、全周期的健康服務。這些，不僅有利于加強疾病預防、提高慢病管理效率，也能提升公眾的健康觀念，從根本上節省全社會的醫療成本。
由以上五個方面的論述可以看出，人工智能正在醫療領域掀起一場革命；這場革命將使醫療更加高效、便捷和個性化，而它的推動者主要是在醫療行業深耕細作多年的科技人員。可以肯定的是，人工智能技術的蓬勃發展，推動了醫學的進步和發展，為精準醫療開拓了廣闊空間，增強了人類戰勝各種疾病的信心和勇氣。
文/劉春燕（作者單位：以色列舍巴醫療中心）
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