1983年,喬布斯為了把百事可樂(lè)總裁約翰·斯卡利挖到蘋(píng)果,對(duì)他說(shuō)了這一句讓人難以抵擋的話(huà)。
36年后,2019年6月29日,飛利浦整體解決方案中心臨床科學(xué)部高級(jí)總監(jiān)周振宇在“AI-HTI健康科技人工智能峰會(huì)2019”上再一次講了這個(gè)故事,然后接著說(shuō):“今天人工智能在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域給了我們更多的方式改變生活和社會(huì)。”
上海市衛(wèi)健委主任鄔驚雷在峰會(huì)開(kāi)幕式上也提到:“人工智能的發(fā)展為醫(yī)學(xué)未來(lái)的發(fā)展和整體服務(wù)提供了新的手段、新的視野、新的契機(jī)。”
人工智能被認(rèn)為能改變世界、改變醫(yī)學(xué)。然而,理想很豐滿(mǎn),現(xiàn)實(shí)很骨感,峰會(huì)上,很多專(zhuān)家都提出:醫(yī)學(xué)AI,現(xiàn)在成熟落地的并不多。
中國(guó)生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)會(huì)副理事長(zhǎng)、東南大學(xué)教授萬(wàn)遂人說(shuō):“醫(yī)學(xué)AI落地面臨著三大瓶頸,數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)、法規(guī)倫理和算法能力。”
問(wèn)題正在解決中。比如說(shuō)法規(guī),就在會(huì)議前一天,6月28日,國(guó)家藥監(jiān)局發(fā)布了《深度學(xué)習(xí)輔助決策醫(yī)療器械軟件審評(píng)要點(diǎn)及相關(guān)說(shuō)明》,“(相關(guān)部門(mén))對(duì)醫(yī)學(xué)人工智能的標(biāo)準(zhǔn)、行規(guī)和審評(píng)標(biāo)準(zhǔn),非常關(guān)注。”萬(wàn)遂人說(shuō)。
雖然還不能說(shuō)成熟,但從預(yù)防、診斷、治療、監(jiān)護(hù)到出院后的隨訪(fǎng)護(hù)理,醫(yī)學(xué)AI都已經(jīng)在發(fā)揮著效用,成為了醫(yī)生的重要幫手,幫助他們從繁重的重復(fù)工作中解脫出來(lái),做更有意義和價(jià)值的事情,提升病人的就醫(yī)體驗(yàn)。
智能輔助診斷:“AI+醫(yī)生”雙重閱片更快更準(zhǔn)確
在一些特定領(lǐng)域,AI的能力已經(jīng)超越人類(lèi)。
6月29日的峰會(huì)上,浙江大學(xué)應(yīng)用數(shù)學(xué)研究所所長(zhǎng)孔德興介紹,2018年11月全國(guó)首屆超聲讀片大賽上,國(guó)家衛(wèi)健委組織了包括上海瑞金醫(yī)院、上海六院、北京301醫(yī)院等在內(nèi)的一百家醫(yī)院,每家醫(yī)院派兩個(gè)超聲醫(yī)生對(duì)40個(gè)甲狀腺癌的病人醫(yī)學(xué)影像資料進(jìn)行診斷。最終的結(jié)果,兩百個(gè)醫(yī)生平均用45分鐘,準(zhǔn)確率是74.46%,而智能診斷系統(tǒng)用時(shí)1分36秒,準(zhǔn)確率90%。
目前AI在醫(yī)學(xué)上應(yīng)用最成熟的領(lǐng)域是肺結(jié)節(jié)篩查。
根據(jù)國(guó)家癌癥中心最新發(fā)布的報(bào)告,2015年全國(guó)惡性腫瘤發(fā)病約392.9萬(wàn)人,其中新發(fā)肺癌約78.7萬(wàn)人,因肺癌死亡約63.1萬(wàn)人,就是說(shuō)平均每1分鐘就有1個(gè)生命因肺癌消逝。
目前在中國(guó),近70%的肺癌患者初診時(shí)已是晚期,而晚期患者五年生存率不超過(guò)5%。癌癥真正事半功倍的治療方法不是神藥,而是“早診早治”。國(guó)際早期肺癌行動(dòng)計(jì)劃數(shù)據(jù)顯示,低劑量CT年度篩查能發(fā)現(xiàn) 85% 的早期周?chē)头伟?,術(shù)后10年預(yù)期生存率達(dá) 92%。
但低劑量CT肺癌篩查的推進(jìn)過(guò)程并不順利,特別是基層醫(yī)療機(jī)構(gòu)普遍存在缺設(shè)備、缺人才、缺技術(shù)、缺診斷等瓶頸。
醫(yī)學(xué)AI的進(jìn)步能大大解決這個(gè)問(wèn)題。肺結(jié)節(jié)篩查一位患者單次產(chǎn)生300張-500幀圖像,成熟的影像醫(yī)師需要5分鐘以上的時(shí)間閱片,而人工智能只需要幾秒鐘,并且穩(wěn)定性高于醫(yī)師,飛利浦的機(jī)器學(xué)習(xí)算法對(duì)4mm-30mm大小的肺結(jié)節(jié)檢測(cè)精度為0.1mm。AI系統(tǒng)介入后,秒級(jí)診斷,將大部分的健康人群與患者區(qū)分開(kāi)來(lái),極大節(jié)省了閱片時(shí)間,而對(duì)于疑似肺結(jié)節(jié)的患者,“AI+醫(yī)生”的雙重閱片機(jī)制使得漏診幾率大大減小。
飛利浦與神州醫(yī)療聯(lián)合發(fā)布的“神飛云2.0”,實(shí)現(xiàn)了基于飛利浦星云三維影像數(shù)據(jù)中心( IntelliSpace Portal, 簡(jiǎn)稱(chēng)ISP)的“云平臺(tái)”解決方案,針對(duì)肺癌精準(zhǔn)早篩早診這一應(yīng)用場(chǎng)景,開(kāi)發(fā)了一套符合國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的集成化整體解決方案。
它置入肺結(jié)節(jié)輔助診斷模塊,具有精密肺小結(jié)節(jié)分析功能,以及國(guó)際化分級(jí)報(bào)告服務(wù),集成了硬件、信息化軟件系統(tǒng)和服務(wù),從圖像采集、診斷、報(bào)告、隨診分析、肺結(jié)節(jié)管理建議等,為基層醫(yī)生提供了全流程智能化輔助決策。
除了肺結(jié)節(jié),人工智能在其他疾病輔助診斷上也展現(xiàn)出能力。
上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬上海兒童醫(yī)學(xué)中心朱銘認(rèn)為:“現(xiàn)在大家都在搞肺結(jié)節(jié),也許將來(lái)突破可能是在兒科、胎兒的疾病。”
在中國(guó),先天性心臟病發(fā)病率非常高,高居出生缺陷第一位。對(duì)先天性心臟病,需要從孕前、產(chǎn)前、產(chǎn)后,不同預(yù)防的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行全程的關(guān)愛(ài)和防控。
從最頂尖醫(yī)院的檢出率看,中外沒(méi)有太大差距,北京安貞醫(yī)院超聲科主任何怡華介紹,國(guó)外最頂尖的的醫(yī)院能做到98%,“我們醫(yī)院也是98%”,但一看平均值,差距就非常明顯了,“國(guó)外平均的檢出率60%,但我們國(guó)家有相當(dāng)一部分地區(qū)沒(méi)有開(kāi)展胎兒心臟產(chǎn)前診斷項(xiàng)目,有文獻(xiàn)報(bào)道的診斷檢出率是從11%到40%。”
而安貞醫(yī)院在做的智能診斷方案,已經(jīng)能夠達(dá)到89%的檢出率,如果能夠向基層推廣,將大大提高中國(guó)新生兒先天性心臟病的診治水平,為優(yōu)生優(yōu)育做出更大的貢獻(xiàn)。
智慧醫(yī)療:AI幫醫(yī)生提升效率和就醫(yī)體驗(yàn)
鼻咽癌是廣東地區(qū)一個(gè)高發(fā)疾病,由于鼻咽所處的位置重要器官多,比如腦干、脊髓、視神經(jīng)等等,導(dǎo)致外科手術(shù)難度大,手術(shù)難以徹底切除,并且會(huì)影響患者的容貌。因此,鼻咽癌多采用放射治療為主要治療手段,通過(guò)治療五年生存率達(dá)到80%。
馬來(lái)西亞著名羽毛球運(yùn)動(dòng)員李宗偉2018年被診斷為鼻咽癌,他進(jìn)行了放療中最前沿的“質(zhì)子治療”,據(jù)李宗偉透露自己一共進(jìn)行了33次質(zhì)子治療,每次治療需要25分鐘,如今已恢復(fù)了健康。
對(duì)于放療來(lái)說(shuō),最重要的是射線(xiàn)殺死癌細(xì)胞的同時(shí),盡可能少的傷害周邊的正常組織,靶區(qū)勾畫(huà)的準(zhǔn)確度與放療劑量選擇直接決定了患者的治療效果和生存率。
而鼻咽周?chē)匾鞴俣?,放療靶區(qū)勾畫(huà)技術(shù)難度很高,對(duì)鼻咽癌患者的靶區(qū)勾畫(huà),醫(yī)生需要花費(fèi)兩三個(gè)小時(shí)看數(shù)百?gòu)圕T/MRI影像,非常耗時(shí)。
飛利浦和柏視醫(yī)療、中山大學(xué)腫瘤醫(yī)院合作開(kāi)發(fā)了一套鼻咽癌放療靶區(qū)規(guī)劃算法,在全球首創(chuàng)了鼻咽癌放療臨床靶區(qū)自動(dòng)勾畫(huà)系統(tǒng)。過(guò)去一個(gè)醫(yī)生需要花3到5個(gè)小時(shí)幫助病人精細(xì)的勾勒出腫瘤靶區(qū)的位置,現(xiàn)在可以減少到1分鐘以?xún)?nèi),準(zhǔn)確性達(dá)到資深放療科醫(yī)生的規(guī)劃水平,幫助醫(yī)生提升了效率,有更多精力去關(guān)注病人,提升就醫(yī)體驗(yàn)。
這一個(gè)系統(tǒng)是建立在飛利浦星云探索人工智能科研平臺(tái) ( IntelliSpace Discovery, 簡(jiǎn)稱(chēng)ISD)上的產(chǎn)品,ISD是一款集數(shù)據(jù)管理、圖像瀏覽、病灶分割與標(biāo)注、影像組學(xué)分析以及基于深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)機(jī)器學(xué)習(xí)的大數(shù)據(jù)分析于一體的開(kāi)放式醫(yī)學(xué)影像科研探索平臺(tái),配備神經(jīng)、腫瘤、心臟及血管等科研套件以及近50款算法插件,可滿(mǎn)足不同領(lǐng)域的影像科研需求。
柏視醫(yī)療由中山大學(xué)教授陸遙創(chuàng)立,定位于做“醫(yī)學(xué)人工智能技術(shù)臨床解決方案供應(yīng)商”。
智能監(jiān)護(hù):為ICU患者制定個(gè)性化方案
重癥加強(qiáng)護(hù)理病房(Intensive Care Unit, ICU)是一家醫(yī)院中面臨緊急情況最多的地方之一,每天都面臨著很多挑戰(zhàn)。
中國(guó)醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院重癥醫(yī)學(xué)科主任馬曉春,在峰會(huì)上展示了一張示意圖,ICU病人躺著,周邊滿(mǎn)是設(shè)備,身上插著各種各樣的管子。醫(yī)護(hù)人員需要花費(fèi)大量的時(shí)間和精力進(jìn)行數(shù)據(jù)收集,如果不能及時(shí)從海量數(shù)據(jù)中獲得有價(jià)值的信息,就有可能錯(cuò)失的救治時(shí)機(jī)。
而處理數(shù)據(jù)正好是AI的強(qiáng)項(xiàng),每一根管子傳出的數(shù)據(jù),比如血壓、血氧飽和度、血液凈化參數(shù)等這些信息整合起來(lái),會(huì)變得非常立體。
馬曉春的團(tuán)隊(duì)和飛利浦合作開(kāi)發(fā)一套重癥人工智能監(jiān)護(hù)系統(tǒng):ICM-UP??梢詭椭占瘉?lái)自不同設(shè)備及信息系統(tǒng)中的各種臨床數(shù)據(jù),并將其分門(mén)別類(lèi)的按照臨床術(shù)語(yǔ)進(jìn)行分類(lèi)、整理、映射,還原“患者病情演進(jìn)”,為醫(yī)護(hù)人員精準(zhǔn)決策提供可靠依據(jù)。
系統(tǒng)內(nèi)置10余種危重癥臨床路徑分析引擎,可實(shí)時(shí)篩查患者信息并第一時(shí)間預(yù)警是否有高危風(fēng)險(xiǎn),幫助醫(yī)生準(zhǔn)確分析的救治時(shí)機(jī),制定更具有針對(duì)性的個(gè)性化治療方案,幫助患者更好地康復(fù)。
ICM-UP系統(tǒng)已經(jīng)推向市場(chǎng),馬曉春說(shuō),在ICU這個(gè)領(lǐng)域可以通過(guò)遠(yuǎn)程醫(yī)療“使我們國(guó)家整體醫(yī)療特別不平衡的狀態(tài),逐漸均衡那么一點(diǎn)。”
智能隨訪(fǎng):提前48小時(shí)預(yù)測(cè)病人心臟變化
心血管病是威脅我們生命的第一大殺手,根據(jù)國(guó)家心血管病中心組織編撰的《中國(guó)心血管病報(bào)告2018》,中國(guó)心血管疾病患者人數(shù)2.9億,農(nóng)村和城市心血管病死亡占全部死因的比率分別為45.5%和43.16%,就是說(shuō)每5個(gè)死亡人口中有超過(guò)2例死于心血管病。中國(guó)每年死亡人口900多萬(wàn),死于心血管病的人數(shù)為300多萬(wàn),每天1萬(wàn),每小時(shí)400多,換言之每10秒就有一個(gè)人死于心血管疾病。
對(duì)心血管病人,患者出院后,如何保證得到規(guī)范的用藥、有效的隨訪(fǎng)等院后醫(yī)療服務(wù)很重要,缺乏有效的“院后管理”環(huán)節(jié),容易導(dǎo)致患者出院后的康復(fù)情況不理想,甚至出現(xiàn)病情惡化情況。
2017年9月,飛利浦和北京大學(xué)第一醫(yī)院,開(kāi)始利用雙方合作研發(fā)的“心腦血管家庭關(guān)護(hù)和康復(fù)計(jì)劃”(BAMA)跟蹤患者術(shù)后康復(fù)。
根據(jù)康復(fù)計(jì)劃,患者出院時(shí)建立基于臨床指南和專(zhuān)家認(rèn)可的管理方案模板,包括用藥紀(jì)錄、體征測(cè)量、癥狀紀(jì)錄、依從性和患者教育等,便可在家中實(shí)現(xiàn)專(zhuān)業(yè)的醫(yī)療監(jiān)測(cè)?;颊咧恍璋凑沼?jì)劃輸入每日數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)即時(shí)上傳至云端,供醫(yī)護(hù)人員了解,一旦出現(xiàn)危險(xiǎn)指征,專(zhuān)業(yè)的醫(yī)護(hù)人員將及時(shí)干預(yù)。
根據(jù)北京大學(xué)第一醫(yī)院前期對(duì)300位病人使用計(jì)劃的跟蹤,患者的總體反饋認(rèn)為自我管理非常有效,可以進(jìn)行更有效的自我監(jiān)測(cè),提高服藥依從性,并且改善生活質(zhì)量。
2018年8月,飛利浦又與長(zhǎng)海醫(yī)院合作,在腦血管疾病領(lǐng)域推出覆蓋“全生命周期”的解決方案,對(duì)高危人群健康管理、術(shù)后康復(fù)、家庭醫(yī)療保健等領(lǐng)域進(jìn)行深入的研究和拓展,持續(xù)為病人產(chǎn)生新的價(jià)值。
據(jù)飛利浦全球執(zhí)行委員會(huì)委員、大中華區(qū)首席執(zhí)行官何國(guó)偉介紹:
在全球,每年有2.75億患者使用飛利浦的監(jiān)護(hù)儀;存儲(chǔ)了大約1450億張影像,并以每周超過(guò)200萬(wàn)張的數(shù)量在增長(zhǎng);飛利浦的可穿戴設(shè)備,每天為700萬(wàn)老人獨(dú)立生活提供監(jiān)護(hù)服務(wù),通過(guò)人工智能可以幫助預(yù)測(cè)哪些體弱的老年人在未來(lái)30天里可能需要急救車(chē);也可以預(yù)測(cè)一個(gè)病人在未來(lái)48小時(shí)內(nèi)心臟可能有什么變化,如果有危險(xiǎn),醫(yī)護(hù)人員可以提前進(jìn)行干預(yù)。
醫(yī)學(xué)AI要真正落地,需克服三大瓶頸
盡管醫(yī)學(xué)AI已經(jīng)在“診斷-治療-監(jiān)護(hù)-出院后隨訪(fǎng)”等整個(gè)醫(yī)療流程發(fā)揮著效用,但要真正成熟落地,還面臨著很多問(wèn)題。
萬(wàn)遂人在峰會(huì)上對(duì)他總結(jié)的三大瓶頸做了具體的闡釋?zhuān)?/p>
一個(gè)是數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn),標(biāo)準(zhǔn)到現(xiàn)在還沒(méi)成熟,數(shù)據(jù)庫(kù)的建設(shè)也還沒(méi)有完成。
第二是法律法規(guī)和倫理學(xué)的問(wèn)題,因?yàn)槿斯ぶ悄艿慕槿?,醫(yī)患關(guān)系變成醫(yī)生-人工智能-患者關(guān)系,怎么界定它的責(zé)任?牽扯到法律很深層次的問(wèn)題。
第三個(gè)瓶頸,算法和算力的問(wèn)題。算法上必須要有創(chuàng)新,2019年5月,中國(guó)工程院院士徐匡迪提出一個(gè)“徐匡迪之問(wèn)”,人工智能這么熱了,“可中國(guó)有多少數(shù)學(xué)家投入到人工智能的基礎(chǔ)算法研究中呢?”他顯然是認(rèn)為投入得不夠。前幾天美國(guó)華裔大數(shù)學(xué)家丘成桐也提出一個(gè)問(wèn)題,人工智能吹噓的那么厲害,但是人工智能本質(zhì)是什么呢?是數(shù)學(xué)原理的問(wèn)題,有多少人研究數(shù)學(xué)原理呢?
總結(jié)完三大瓶頸后,萬(wàn)遂人話(huà)鋒一轉(zhuǎn):“人工智能剛剛發(fā)展起來(lái),現(xiàn)在提任何一個(gè)問(wèn)題都是問(wèn)題,但是任何一個(gè)問(wèn)題都在解決當(dāng)中”。
人工智能先驅(qū)、前百度首席科學(xué)家吳恩達(dá)認(rèn)為:人工智能是類(lèi)似于第二次工業(yè)革命中電力的發(fā)明,一旦被大幅采用,就能革新許多不同的產(chǎn)業(yè)。醫(yī)療產(chǎn)業(yè),正處于這樣的革新之中,吳恩達(dá)自己也在離職百度后投身醫(yī)學(xué)AI。
中國(guó)的醫(yī)學(xué)AI已經(jīng)在各個(gè)環(huán)節(jié)都有了開(kāi)創(chuàng)性的應(yīng)用,峰會(huì)上很多醫(yī)生都提到,AI已經(jīng)起到很重要的輔助作用。
但AI的發(fā)展必定不是一帆風(fēng)順,還面臨著不少的挑戰(zhàn)。面對(duì)這些挑戰(zhàn),需要科學(xué)家、醫(yī)生、企業(yè)、監(jiān)管部門(mén)等等各個(gè)環(huán)節(jié)的合作和努力。
“中國(guó)要經(jīng)歷幾十年的時(shí)間,才能把人工智能,特別是醫(yī)學(xué)人工智能做得相對(duì)成熟”,萬(wàn)遂人說(shuō)。
千里之行始于足下。周振宇在峰會(huì)上宣布:工信部中國(guó)信息通訊研究院聯(lián)合健聞傳媒和飛利浦,正在就“醫(yī)學(xué)AI應(yīng)用在中國(guó)的臨床落地實(shí)踐”開(kāi)展深入的案例調(diào)研和專(zhuān)家訪(fǎng)談,并結(jié)合數(shù)據(jù)分析,試圖探索并整理出醫(yī)學(xué)AI應(yīng)用在中國(guó)臨床落地的實(shí)踐路徑,今年8月將發(fā)布白皮書(shū)。
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