醫(yī)療人工智能未來將如何布局？
從“新”出發(fā)
如今，人工智能在醫(yī)療領域的應用已經(jīng)讓就醫(yī)越來越便捷。在本屆中關村論壇年會以及相關配套活動上，現(xiàn)場展示的AI輔助診療系統(tǒng)、手術機器人等讓人們對人工智能的應用有了更直觀的感受。
智能分診
節(jié)省時間為首診患者精準推薦匹配專長醫(yī)生
不少人在就醫(yī)的時候曾經(jīng)遭遇過這樣的場景：感覺不舒服，但卻說不清到底是哪里不舒服，搞不清楚到底應該掛哪科的號。有的患者還遇到過掛了某個科室的號，在醫(yī)生問診一遍后被告知應該掛另一個科室。對于此類情況，醫(yī)渡科技工作人員在本屆中關村論壇年會的中關村國際技術交易大會上向咨詢者介紹：“我們針對醫(yī)院的服務可以解決患者在掛號時面臨的困惑。”醫(yī)渡科技大模型基于“醫(yī)療智能大腦”YiduCore建立，在過去的十年里，它經(jīng)授權處理分析了超過40億份醫(yī)療記錄，積累了大量多維度可量化的知識圖譜。通過自主研發(fā)的數(shù)據(jù)生成技術，這些知識圖譜被用于大模型訓練。
醫(yī)渡科技的工作人員表示：“許多患者不知道如何描述自己的病情。相比于現(xiàn)有的AI對話，我們的應用程序更像是一位醫(yī)生助理。它具備豐富的醫(yī)學知識，并且熟悉醫(yī)院科室的配置、各個科室擅長診療的疾病，可以通過對患者病情的分析和匹配，為患者提供精準的科室推薦。”
在應用測試中，有一位試用者在回答了AI的幾個癥狀問題后，被懷疑存在睡眠相關性腿痙攣，并建議其盡快就醫(yī)。醫(yī)渡科技工作人員表示，該服務還能提供預問診功能，模擬醫(yī)生與患者對話，了解患者的身體情況和癥狀，生成預問診病歷，提升診療效率和患者體驗。
據(jù)了解，北京已經(jīng)有醫(yī)院開始使用基于大數(shù)據(jù)的智慧化系統(tǒng)，來改善患者的就醫(yī)體驗。中國醫(yī)學科學院阜外醫(yī)院副院長趙韡在本屆中關村論壇年會醫(yī)學AI產(chǎn)業(yè)融合發(fā)展大會上表示，智能分診在該院的運用，不僅為首診患者精準推薦匹配專長醫(yī)生，還可以對復診患者直接推薦既往門診就診醫(yī)生或病房團隊醫(yī)生。
智能分診在該院的采納率達到了78.2%，專科專病分診準確率更是達到了97.4%。目前，阜外醫(yī)院使用的這套系統(tǒng)，不僅能在掛號前實現(xiàn)智能分診，還為患者在院內(nèi)問診、檢查、取藥等環(huán)節(jié)節(jié)省時間。趙韡透露，使用了該系統(tǒng)后，患者平均院內(nèi)檢查等候時間較2019年降低了21分鐘，從入院到出院整體節(jié)省了40分鐘。
AI輔助系統(tǒng)
降低漏診率誤診率 提高醫(yī)生工作效率
大數(shù)據(jù)模型、人工智能技術為診療帶來了變化。以心臟檢查最基礎的心電圖為例，阜外醫(yī)院自主知識產(chǎn)權的心電輔助決策支持系統(tǒng)，在大模型的基礎上，覆蓋48種心電診斷。“心電圖有140多種判讀、診斷，而98%的人只會用到其中4種。不同經(jīng)驗的醫(yī)生，對心電圖的判讀結果也有不一致的情況，這就給后期的診療帶來一定問題。”趙韡表示，心電輔助決策支持系統(tǒng)的準確率非常高，效果相當于5到10年資深心電醫(yī)生水平。系統(tǒng)的診斷提示平均93%會被臨床采納，讓醫(yī)生判讀時間縮短63.3%。這不僅提高了醫(yī)生的效率，也節(jié)約了人手。“阜外醫(yī)院一天心電圖的判讀量達到了1700份到2000份，大概需要七八名資深醫(yī)生來進行判讀。”趙韡表示，如今使用這套系統(tǒng)，最終判讀結果由高級別的心電醫(yī)生進行審核。整個流程下來，兩到三名心電醫(yī)生就夠了。
不僅是心電圖、血壓等基礎檢查的判讀，一些需要專家級經(jīng)驗才能判斷的疾病，如今也有了大數(shù)據(jù)模型和人工智能的協(xié)助。“對于醫(yī)療資源來說，三甲醫(yī)院的專家經(jīng)驗很重要，比如同樣是肺小結節(jié)，專家看一下片子就能找到，而經(jīng)驗不足的醫(yī)生則存在漏診的可能。”零氪科技公關總監(jiān)郭曉龍表示，公司用兩年左右的時間，在合作醫(yī)院的幫助下，完成了上萬例患者數(shù)據(jù)的深入學習和訓練，人工智能輔助診斷軟件產(chǎn)品日臻完善。
“這款產(chǎn)品可以輔助醫(yī)生快速準確地發(fā)現(xiàn)肺小結節(jié)病灶，并對其進行良惡性分析，實現(xiàn)了肺癌的早篩早診，降低肺癌的漏診率和誤診率。”郭曉龍表示，現(xiàn)在其產(chǎn)品已經(jīng)在門診、影像科、胸外科得到了很好的應用，并且搭建了京津冀首個肺小結節(jié)人工智能輔助診斷平臺。
即使是手術，人工智能也能讓手術風險更小、患者恢復更快。“在沒有進入手術之前，我們的系統(tǒng)就會按照患者病歷和影像等信息為其量身定制一套術前方案。對于手術醫(yī)生來說，只要按照我們的術前方案，手術就能取得一個更精準的結果。”北京納通智能科技有限公司總經(jīng)理于海英表示。
“手術機器人”
“找”病灶更加準確 手術操作穩(wěn)定性增加
北青報記者了解到，納通的“膝關節(jié)置換手術導航定位系統(tǒng)”去年獲得了國家藥監(jiān)局三類醫(yī)療器械注冊證，作為第一款國產(chǎn)膝關節(jié)單髁置換手術機器人，填補了國產(chǎn)機器人單髁置換領域的技術空白。
于海英表示，術前方案即病人進入手術室之前，對于所要適配的耗材、植入物的型號，以及對其截骨或者是磨削的角度和深度，都能提前做出規(guī)劃，讓醫(yī)生在術前就對這個病人有一個系統(tǒng)的認知。系統(tǒng)標準化操作流程，也讓人機交互起來更為舒暢，不僅有效縮短手術的時間，也因為精準的操作，患者術中出血量更少，恢復周期更短。術后患肢力線較傳統(tǒng)手術組更接近理想狀態(tài)，提高患者手術遠期預后效果。
這類在AI輔助下，讓醫(yī)生在手術中“看”得更清楚，病灶“找”得更準確，手術操作更穩(wěn)、更精細的手術設備，有數(shù)臺在本屆中關村論壇年會上亮相。除了“膝關節(jié)置換手術導航定位系統(tǒng)”，還有在血管造影中能同時讓排除雜音、看清血管壁的“Taikon·太空”DSA。該產(chǎn)品為AI圖像處理介入診療系統(tǒng)，搭載新一代WE-Aimage 智能超算高清影像平臺，使圖像質量大幅提升。
在本次展出中，可以“手剝”生鵪鶉蛋殼的腹腔內(nèi)窺鏡單孔手術系統(tǒng)備受關注。現(xiàn)場工作人員套上類似手套的設備，就能操作遠端的機械臂來剝開生鵪鶉蛋的蛋殼，還不會弄壞靠近蛋殼內(nèi)壁的軟膜。“這套系統(tǒng)我們有600多項專利，其中靠人工智能和算法，讓設備過濾掉了醫(yī)生在操作過程中手指可能出現(xiàn)的、生理性的自然抖動，或者前端操縱臂的一些彎曲帶來的影響，增加了設備在手術過程中的穩(wěn)定性。”
同樣受到關注的還有睿米神經(jīng)外科手術機器人RM-50。這是一款AI智能分割及規(guī)劃算法、自研核心零部件六自由度機械臂及多光譜跟蹤定位平臺，適用于腦出血抽吸引流、顱內(nèi)活檢、導航等臨床場景。“腦出血的黃金救治時間是6個小時，但是在一些基層醫(yī)院，很多醫(yī)生苦于沒有經(jīng)驗和設備，只能將患者轉診到更高級的醫(yī)院，這樣容易耽誤救治時間。”現(xiàn)場工作人員介紹，這套設備能通過AI找到斑塊位置，精準定位到腦出血點，協(xié)助醫(yī)生完成手術。有了這樣的設備，基層醫(yī)院也能及時開展對腦出血患者的救治。
在于海英看來，人工智能給現(xiàn)代手術帶來的幫助就是更加的精準和安全。不僅如此，有了人工智能的輔助，還能有效縮短年輕醫(yī)生學習曲線。
幫助年輕醫(yī)生盡快提升診療水平，賦能基層診療，成了目前大數(shù)據(jù)模型、人工智能+醫(yī)療最廣泛的應用。有數(shù)據(jù)顯示，截至2023年12月1日，國內(nèi)已經(jīng)有122款醫(yī)療類智能軟件獲批進入市場，其中影像輔助類的占比達到80%。有了這些輔助診療智能系統(tǒng)的支持，一些疾病在社區(qū)診療環(huán)節(jié)就能夠被篩查出來，高血壓等慢性疾病也能更好被控制。
協(xié)助預警
人工智能與大數(shù)據(jù)模型讓疾病預警有了“工具”
未病先防、及時干預、早診早治已經(jīng)成了目前醫(yī)療領域的共識。人工智能與大數(shù)據(jù)模型讓疾病的預警有了“工具”。醫(yī)渡科技的工作人員表示：“我們利用人工智能技術開發(fā)的智能決策平臺，可以通過分析國際衛(wèi)生部門各種疾病方面的資訊和信息，幫助疾控等部門更準確地預測疾病的發(fā)展趨勢和高發(fā)期，從而提前采取相應的防控措施。”
不僅是宏觀的趨勢預測，即使是具體到個人，人工智能也有了一定的疾病預判能力。“身體中有一個重要部位是疾病的‘觀察哨’，可以提示我們是不是有糖尿病、腦卒中、高血壓等問題以及慢病發(fā)展的程度，這就是眼睛。”北京同仁醫(yī)院副院長魏文斌在醫(yī)學AI產(chǎn)業(yè)融合發(fā)展大會上演講時表示：“眼睛是身體上唯一從外部就可以直接觀察到血管和神經(jīng)的器官。通過這些血管和神經(jīng)，能夠判斷是否出現(xiàn)血管病變或神經(jīng)退行病變，以此推斷人體是否存在一些潛在疾病。”
人工智能可以“收集”眼科醫(yī)生無法識別的細微信息，通過大數(shù)據(jù)模型“分析”某種疾病患者視網(wǎng)膜變化，最終完成具有明確標記的疾病檢測任務。魏文斌表示，一些疾病，如認知功能障礙，患者可能在出現(xiàn)臨床癥狀前的20年大腦就已經(jīng)發(fā)生神經(jīng)生物學的變化。該病目前藥物治療效果不佳，是因為患者發(fā)病時可能已經(jīng)錯過了最佳救治時機。基于視網(wǎng)膜血管定量分析的研究或能在為未來為這一疾病的早診帶來改變。
如今，視神經(jīng)和視網(wǎng)膜內(nèi)層攝影提供了中樞神經(jīng)系統(tǒng)組織的非侵入性影像，從而為醫(yī)生提供了了解病人神經(jīng)病變的窗口。同樣地，視網(wǎng)膜血管的幾何形狀也有利于醫(yī)生深入了解心臟、腎臟等其他器官的變化。相關的學術研究論文在國內(nèi)外均已發(fā)表了數(shù)篇。
我國更是早在2020年就已經(jīng)批準了“糖尿病視網(wǎng)膜病變眼底圖像輔助診斷軟件”上市。目前，該軟件已經(jīng)在國內(nèi)的基層診療單位、體檢機構等應用于糖尿病的早期發(fā)現(xiàn)。
加速布局
去年已有6款人工智能醫(yī)療器械獲批
我國正在加速對醫(yī)療領域人工智能進行產(chǎn)業(yè)布局。2019年，國家藥品監(jiān)督管理局正式成立了AI醫(yī)療器械標準化技術歸口單位，并組織了我國AI醫(yī)療器械標準的制修訂，為監(jiān)管和產(chǎn)業(yè)提供技術支持。
2021年10月，工信部、國家藥品監(jiān)督管理局組織開展人工智能醫(yī)療器械創(chuàng)新任務揭榜工作，面向智能產(chǎn)品和支撐環(huán)境兩個方向，聚焦智能輔助診斷產(chǎn)品、智能輔助治療產(chǎn)品、醫(yī)學人工智能數(shù)據(jù)庫等八類揭榜任務，征集遴選一批具備較強創(chuàng)新能力的單位集中攻關，推動人工智能醫(yī)療器械創(chuàng)新發(fā)展，加速新技術、新產(chǎn)品落地應用。
然而人工智能并不是“變魔術”，在現(xiàn)有的階段，并不能靠人工智能解決所有醫(yī)療問題。眾多專家學者認為，比如在新藥的研發(fā)上，人工智能更大的作用在于降本增效。AI新藥研發(fā)的路徑是通過獲取大數(shù)據(jù)進行AI自主學習算法建模，通過優(yōu)化模型、機器深度學習，最后出來一個評估模型性能。這些可大大地降低藥物研發(fā)的時間和成本。但AI制藥模式也需要通過臨床試驗，不是預測有效就去使用。
去年，我國就有6款人工智能醫(yī)療器械通過創(chuàng)新醫(yī)療器械綠色通道快速審批程序最終獲批。這6款創(chuàng)新產(chǎn)品中有2款早在2019年就進入了該程序，有3款于2021年進入。這也說明了監(jiān)管部門對這類創(chuàng)新醫(yī)療器械的審慎態(tài)度。
中國醫(yī)學科學院阜外醫(yī)院副院長趙韡在演講中就談到，醫(yī)療人工智能落地應用的前提是要處理好4個要素——數(shù)據(jù)是根本、人才是保障、詢證是關鍵，最重要的是安全是底線。正如醫(yī)渡科技在展示廳內(nèi)的一幅書法——“真正能改變醫(yī)療的，其發(fā)心必是慈悲，其目光必是敬畏，其道路必是時間”。
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