医疗健康领域AI应用探索及思考

湖南省肿瘤医院 湖南 长沙 410013

人工智能(AI)作为一项战略性技术,是推动新一轮技术革新和产业变革的中坚力量,越来越多的国家将AI发展提升到战略层面。在AI技术的支持下,医疗健康领域人工智能化发展取得突破性进展,通过对产业供给端进行改造创新,在优化存量的基础上,做好增量补给,在很大程度上弥补了因医疗资源紧缺所导致的医疗服务水平的差异,具有非常重要的现实意义。

一、AI概念解析

AI概念是与自然智能相对,其最早起源于20世纪50年代,主要是指由人类制造的机器人所表现出的智能化,主要研究内容是模拟人的意识和思维,包括推理、学习、规划、情感、交流等能力。目前,AI应用主要领域包括自然语言处理、智能数据提取、计算机感知等。AI作为一门交叉性学科,主要涵盖社会科学与自然科学,涉及数学、心理学、神经学以及信息学等多门学科。

二、医疗健康领域AI技术的具体应用

(一)智能诊疗。以往医疗在临床治疗时主要依靠专业知识积淀和临床经验的积累,根据患者的具体病症,结合相关检查结果,对患者的病情进行判断。AI技术在医疗辅助诊断中的应用,通过计算机的学习和记忆大量病史及医学知识,可替代医生进行一些简单的机械性操作,充当临床医生的“超级助手”,给医生提供科学的辅助诊断意见,进一步提高医生临床诊断的精确度,有效避免了漏诊、误诊情况的发生。比如,解放军总医院运用AI构建了急性肾损伤(AKI)预测模型,模型预测变量选取患者AKI发生前24h的各项生理指标,对24h后患者是否发生AKI进行预测[1];又比如IBM Watson可以在短时间内搜集和分析海量数据,同时借助现有信息推理和论证某些特定问题,其在17s内可阅读3469本医学专著、24.8万篇论文等等。目前,IBM Watson在各种癌症诊断和治疗中应用较为成熟。

(二)医学影像诊断。在很长一段时间内,影像学专家的决断依据主要还是凭借主观印象,随着AI在医学影像学分析中的应用,系统可对患者的影像学数据进行自动读取和分析。传统影像阅片时间较长,极易出现误诊、漏诊等情况,而AI技术可以快速读片,并自动对病灶进行勾画,生成智能诊断报告,为医生临床诊断提供重要依据。目前,我国很多医院都已经引进了AI影像辅助诊断系统,应用于各种癌症、核医学检查、核病理检查中,医生只需要对可疑结构和细胞进行观察判断,从而使得临床诊断效率得到大幅度提升。以食管癌为例,其作为常见恶性肿瘤,其发病率较高,早期诊断是关键。据相关数据统计显示,在早期五年内进行有效治疗,患者生存率高达90%以上,而在进展期其生存率不足15%。基层医院由于技术不足,早期检出率不高,而通过AI技术可进行辅助诊断,能有效提高筛查率。如腾讯研发的觅影AI针其食道癌早期筛查准确率高达90%以上,且在数秒内完成内镜检查[2]。

(三)药物研发。以往药物研发从药物靶点探索开始,需要开展海量的模拟测试,其经济成本和时间成本较高。根据塔夫斯大学药物开发研究中心的数据显示,当前每种新药物的研发平均耗时14年,大约需耗费资金26亿美元,而高昂的研发成本使得制药公司不得不探索新技术,进一步提高研发效率,有效控制研发成本。当前,AI在药物研发中的应用已开展,借助神经网络和自然语言处理技术,通过筛选大量的文献、专利,对药物靶点规律进行分析,选出最优的化合物组合方案,从而降低研发耗时和成本。

(四)健康风险管理。近年来,健康管理逐渐普及,借助AI技术,通过可穿戴设备、物联网等,可以长时间获取人体的生命体征,并利用大数据技术,挖掘出基因组学、个人生理等数据,从而获取更多有参考价值的数据,制定个性化的健康管理方案。方案主要来源于患者个体的真实数据,与传统的健康管理相比,个性化方案针对性更强,可在慢性病管理中应用。尤其是伴随着我国进入老龄化社会,各种慢性病发病率逐年攀升,如高血压、糖尿病等,健康管理成为我国医药领域不可避免的重要问题。基于AI的健康管理,能够使得社会医疗成本得到有效降低。

三、医疗健康领域AI应用的思考

近年来,我国人工智能发展较快,具有应用和数据双重优势,今后要加快政策体系的完善,减少市场壁垒,从而推动人工智能更好、更快发展。医疗健康领域AI应用是今后研究的重点,当然要想推动AI技术在医疗领域的成熟,可以从以下几方面入手:

1.加强对AI领域人才、知识产权、科研攻关的扶持力度,加大资金投入,在全球范围内吸引更多AI人才。

2.对医疗健康领域AI准入与收费环境进行创新,降低市场准入门槛,优化AI设备采购流程,鼓励公立医院加大对获有国家认证的医疗AI产品进行采购,推动行业可持续发展

3.国家应支持医疗AI企业走出国门,提供相应的政策支持,让医疗AI企业在国际市场中更有底气,从而抢占国际技术标准,力争成为领先国际的行业标杆。

4.政府应建立政企沟通机制,创设咨询平台,让政府能够尽快获得医疗AI企业的诉求和市场发展动态。

结语

总而言之,随着AI技术在医疗健康领域的深入应用,必将推动我国医疗服务模式变革,其在医疗健康领域中的应用更为广泛,尤其是在智能诊疗、影像学诊断、药物研发、健康管理以及语音电子病历中愈发成熟,在很大程度上缓解了医疗资源紧缺的压力,使得就诊流程更加优化,在减轻医务工作者工作量的同时,也为临床医生提供了科学的辅助诊疗依据,使得医疗服务更佳,医疗效率也得到有效提升。