醫(yī)學AI喊了那么多年，到底有什么真正落地的應用？

       1983年，喬布斯為了把百事可樂總裁約翰·斯卡利挖到蘋果，對他說了這一句讓人難以抵擋的話。

       36年后，2019年6月29日，飛利浦整體解決方案中心臨床科學部高級總監(jiān)周振宇在“AI-HTI健康科技人工智能峰會2019”上再一次講了這個故事，然后接著說：“今天人工智能在醫(yī)學領域給了我們更多的方式改變生活和社會。”

       上海市衛(wèi)健委主任鄔驚雷在峰會開幕式上也提到：“人工智能的發(fā)展為醫(yī)學未來的發(fā)展和整體服務提供了新的手段、新的視野、新的契機。”

       人工智能被認為能改變世界、改變醫(yī)學。然而，理想很豐滿，現(xiàn)實很骨感，峰會上，很多專家都提出：醫(yī)學AI，現(xiàn)在成熟落地的并不多。

       中國生物醫(yī)學工程學會副理事長、東南大學教授萬遂人說：“醫(yī)學AI落地面臨著三大瓶頸，數(shù)據(jù)標準、法規(guī)倫理和算法能力。”

       問題正在解決中。比如說法規(guī)，就在會議前一天，6月28日，國家藥監(jiān)局發(fā)布了《深度學習輔助決策醫(yī)療器械軟件審評要點及相關說明》，“（相關部門）對醫(yī)學人工智能的標準、行規(guī)和審評標準，非常關注。”萬遂人說。

       雖然還不能說成熟，但從預防、診斷、治療、監(jiān)護到出院后的隨訪護理，醫(yī)學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工作中解脫出來，做更有意義和價值的事情，提升病人的就醫(yī)體驗。

       智能輔助診斷：“AI+醫(yī)生”雙重閱片更快更準確

       在一些特定領域，AI的能力已經(jīng)超越人類。

       6月29日的峰會上，浙江大學應用數(shù)學研究所所長孔德興介紹，2018年11月全國首屆超聲讀片大賽上，國家衛(wèi)健委組織了包括上海瑞金醫(yī)院、上海六院、北京301醫(yī)院等在內的一百家醫(yī)院，每家醫(yī)院派兩個超聲醫(yī)生對40個甲狀腺癌的病人醫(yī)學影像資料進行診斷。最終的結果，兩百個醫(yī)生平均用45分鐘，準確率是74.46%，而智能診斷系統(tǒng)用時1分36秒，準確率90%。

       目前AI在醫(yī)學上應用最成熟的領域是肺結節(jié)篩查。

       根據(jù)國家癌癥中心最新發(fā)布的報告，2015年全國惡性腫瘤發(fā)病約392.9萬人，其中新發(fā)肺癌約78.7萬人，因肺癌死亡約63.1萬人，就是說平均每1分鐘就有1個生命因肺癌消逝。

       目前在中國，近70%的肺癌患者初診時已是晚期，而晚期患者五年生存率不超過5%。癌癥真正事半功倍的治療方法不是神藥，而是“早診早治”。國際早期肺癌行動計劃數(shù)據(jù)顯示，低劑量CT年度篩查能發(fā)現(xiàn) 85% 的早期周圍型肺癌，術后10年預期生存率達 92%。

       但低劑量CT肺癌篩查的推進過程并不順利，特別是基層醫(yī)療機構普遍存在缺設備、缺人才、缺技術、缺診斷等瓶頸。

       醫(yī)學AI的進步能大大解決這個問題。肺結節(jié)篩查一位患者單次產生300張-500幀圖像，成熟的影像醫(yī)師需要5分鐘以上的時間閱片，而人工智能只需要幾秒鐘，并且穩(wěn)定性高于醫(yī)師，飛利浦的機器學習算法對4mm-30mm大小的肺結節(jié)檢測精度為0.1mm。AI系統(tǒng)介入后，秒級診斷，將大部分的健康人群與患者區(qū)分開來，極大節(jié)省了閱片時間，而對于疑似肺結節(jié)的患者，“AI+醫(yī)生”的雙重閱片機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”，實現(xiàn)了基于飛利浦星云三維影像數(shù)據(jù)中心( IntelliSpace Portal, 簡稱ISP）的“云平臺”解決方案，針對肺癌精準早篩早診這一應用場景，開發(fā)了一套符合國際標準的集成化整體解決方案。

       它置入肺結節(jié)輔助診斷模塊，具有精密肺小結節(jié)分析功能，以及國際化分級報告服務，集成了硬件、信息化軟件系統(tǒng)和服務，從圖像采集、診斷、報告、隨診分析、肺結節(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。

       上海交通大學醫(yī)學院附屬上海兒童醫(yī)學中心朱銘認為：“現(xiàn)在大家都在搞肺結節(jié)，也許將來突破可能是在兒科、胎兒的疾病。”

       在中國，先天性心臟病發(fā)病率非常高，高居出生缺陷第一位。對先天性心臟病，需要從孕前、產前、產后，不同預防的節(jié)點進行全程的關愛和防控。

       從最頂尖醫(yī)院的檢出率看，中外沒有太大差距，北京安貞醫(yī)院超聲科主任何怡華介紹，國外最頂尖的的醫(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，“國外平均的檢出率60%，但我們國家有相當一部分地區(qū)沒有開展胎兒心臟產前診斷項目，有文獻報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)能夠達到89%的檢出率，如果能夠向基層推廣，將大大提高中國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。

       智慧醫(yī)療：AI幫醫(yī)生提升效率和就醫(yī)體驗

       鼻咽癌是廣東地區(qū)一個高發(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，導致外科手術難度大，手術難以徹底切除，并且會影響患者的容貌。因此，鼻咽癌多采用放射治療為主要治療手段，通過治療五年生存率達到80%。

       馬來西亞著名羽毛球運動員李宗偉2018年被診斷為鼻咽癌，他進行了放療中最前沿的“質子治療”，據(jù)李宗偉透露自己一共進行了33次質子治療，每次治療需要25分鐘，如今已恢復了健康。

       對于放療來說，最重要的是射線殺死癌細胞的同時，盡可能少的傷害周邊的正常組織，靶區(qū)勾畫的準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。

       而鼻咽周圍重要器官多，放療靶區(qū)勾畫技術難度很高，對鼻咽癌患者的靶區(qū)勾畫，醫(yī)生需要花費兩三個小時看數(shù)百張CT/MRI影像，非常耗時。

       飛利浦和柏視醫(yī)療、中山大學腫瘤醫(yī)院合作開發(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)自動勾畫系統(tǒng)。過去一個醫(yī)生需要花3到5個小時幫助病人精細的勾勒出腫瘤靶區(qū)的位置，現(xiàn)在可以減少到1分鐘以內，準確性達到資深放療科醫(yī)生的規(guī)劃水平，幫助醫(yī)生提升了效率，有更多精力去關注病人，提升就醫(yī)體驗。

       這一個系統(tǒng)是建立在飛利浦星云探索人工智能科研平臺 （ IntelliSpace Discovery， 簡稱ISD）上的產品，ISD是一款集數(shù)據(jù)管理、圖像瀏覽、病灶分割與標注、影像組學分析以及基于深度神經(jīng)網(wǎng)絡機器學習的大數(shù)據(jù)分析于一體的開放式醫(yī)學影像科研探索平臺，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，可滿足不同領域的影像科研需求。

       柏視醫(yī)療由中山大學教授陸遙創(chuàng)立，定位于做“醫(yī)學人工智能技術臨床解決方案供應商”。

       智能監(jiān)護：為ICU患者制定個性化方案

       重癥加強護理病房（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)。

       中國醫(yī)科大學附屬第一醫(yī)院重癥醫(yī)學科主任馬曉春，在峰會上展示了一張示意圖，ICU病人躺著，周邊滿是設備，身上插著各種各樣的管子。醫(yī)護人員需要花費大量的時間和精力進行數(shù)據(jù)收集，如果不能及時從海量數(shù)據(jù)中獲得有價值的信息，就有可能錯失的救治時機。

       而處理數(shù)據(jù)正好是AI的強項，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，會變得非常立體。

       馬曉春的團隊和飛利浦合作開發(fā)一套重癥人工智能監(jiān)護系統(tǒng)：ICM-UP。可以幫助收集來自不同設備及信息系統(tǒng)中的各種臨床數(shù)據(jù)，并將其分門別類的按照臨床術語進行分類、整理、映射，還原“患者病情演進”，為醫(yī)護人員精準決策提供可靠依據(jù)。

       系統(tǒng)內置10余種危重癥臨床路徑分析引擎，可實時篩查患者信息并第一時間預警是否有高危風險，幫助醫(yī)生準確分析的救治時機，制定更具有針對性的個性化治療方案，幫助患者更好地康復。

       ICM-UP系統(tǒng)已經(jīng)推向市場，馬曉春說，在ICU這個領域可以通過遠程醫(yī)療“使我們國家整體醫(yī)療特別不平衡的狀態(tài)，逐漸均衡那么一點。”

       智能隨訪：提前48小時預測病人心臟變化

       心血管病是威脅我們生命的第一大殺手，根據(jù)國家心血管病中心組織編撰的《中國心血管病報告2018》，中國心血管疾病患者人數(shù)2.9億，農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%，就是說每5個死亡人口中有超過2例死于心血管病。中國每年死亡人口900多萬，死于心血管病的人數(shù)為300多萬，每天1萬，每小時400多，換言之每10秒就有一個人死于心血管疾病。

       對心血管病人，患者出院后，如何保證得到規(guī)范的用藥、有效的隨訪等院后醫(yī)療服務很重要，缺乏有效的“院后管理”環(huán)節(jié)，容易導致患者出院后的康復情況不理想，甚至出現(xiàn)病情惡化情況。

       2017年9月，飛利浦和北京大學第一醫(yī)院，開始利用雙方合作研發(fā)的“心腦血管家庭關護和康復計劃”（BAMA）跟蹤患者術后康復。

       根據(jù)康復計劃，患者出院時建立基于臨床指南和專家認可的管理方案模板，包括用藥紀錄、體征測量、癥狀紀錄、依從性和患者教育等，便可在家中實現(xiàn)專業(yè)的醫(yī)療監(jiān)測?；颊咧恍璋凑沼媱澼斎朊咳諗?shù)據(jù)，數(shù)據(jù)即時上傳至云端，供醫(yī)護人員了解，一旦出現(xiàn)危險指征，專業(yè)的醫(yī)護人員將及時干預。

       根據(jù)北京大學第一醫(yī)院前期對300位病人使用計劃的跟蹤，患者的總體反饋認為自我管理非常有效，可以進行更有效的自我監(jiān)測，提高服藥依從性，并且改善生活質量。

       2018年8月，飛利浦又與長海醫(yī)院合作，在腦血管疾病領域推出覆蓋“全生命周期”的解決方案，對高危人群健康管理、術后康復、家庭醫(yī)療保健等領域進行深入的研究和拓展，持續(xù)為病人產生新的價值。

       據(jù)飛利浦全球執(zhí)行委員會委員、大中華區(qū)首席執(zhí)行官何國偉介紹：

       在全球，每年有2.75億患者使用飛利浦的監(jiān)護儀；存儲了大約1450億張影像，并以每周超過200萬張的數(shù)量在增長；飛利浦的可穿戴設備，每天為700萬老人獨立生活提供監(jiān)護服務，通過人工智能可以幫助預測哪些體弱的老年人在未來30天里可能需要急救車；也可以預測一個病人在未來48小時內心臟可能有什么變化，如果有危險，醫(yī)護人員可以提前進行干預。

       醫(yī)學AI要真正落地，需克服三大瓶頸

       盡管醫(yī)學AI已經(jīng)在“診斷-治療-監(jiān)護-出院后隨訪”等整個醫(yī)療流程發(fā)揮著效用，但要真正成熟落地，還面臨著很多問題。

       萬遂人在峰會上對他總結的三大瓶頸做了具體的闡釋：

       一個是數(shù)據(jù)的標準，標準到現(xiàn)在還沒成熟，數(shù)據(jù)庫的建設也還沒有完成。

       第二是法律法規(guī)和倫理學的問題，因為人工智能的介入，醫(yī)患關系變成醫(yī)生-人工智能-患者關系，怎么界定它的責任？牽扯到法律很深層次的問題。

       第三個瓶頸，算法和算力的問題。算法上必須要有創(chuàng)新，2019年5月，中國工程院院士徐匡迪提出一個“徐匡迪之問”，人工智能這么熱了，“可中國有多少數(shù)學家投入到人工智能的基礎算法研究中呢？”他顯然是認為投入得不夠。前幾天美國華裔大數(shù)學家丘成桐也提出一個問題，人工智能吹噓的那么厲害，但是人工智能本質是什么呢？是數(shù)學原理的問題，有多少人研究數(shù)學原理呢？

       總結完三大瓶頸后，萬遂人話鋒一轉：“人工智能剛剛發(fā)展起來，現(xiàn)在提任何一個問題都是問題，但是任何一個問題都在解決當中”。

       人工智能先驅、前百度首席科學家吳恩達認為：人工智能是類似于第二次工業(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業(yè)。醫(yī)療產業(yè)，正處于這樣的革新之中，吳恩達自己也在離職百度后投身醫(yī)學AI。

       中國的醫(yī)學AI已經(jīng)在各個環(huán)節(jié)都有了開創(chuàng)性的應用，峰會上很多醫(yī)生都提到，AI已經(jīng)起到很重要的輔助作用。

       但AI的發(fā)展必定不是一帆風順，還面臨著不少的挑戰(zhàn)。面對這些挑戰(zhàn)，需要科學家、醫(yī)生、企業(yè)、監(jiān)管部門等等各個環(huán)節(jié)的合作和努力。

       “中國要經(jīng)歷幾十年的時間，才能把人工智能，特別是醫(yī)學人工智能做得相對成熟”，萬遂人說。

       千里之行始于足下。周振宇在峰會上宣布：工信部中國信息通訊研究院聯(lián)合健聞傳媒和飛利浦，正在就“醫(yī)學AI應用在中國的臨床落地實踐”開展深入的案例調研和專家訪談，并結合數(shù)據(jù)分析，試圖探索并整理出醫(yī)學AI應用在中國臨床落地的實踐路徑，今年8月將發(fā)布白皮書。