医院的放射科室、远程协(xié)作的移动屏(píng)幕前、医患集中的方舱医院,医疗机(jī)器人忙不更迭的身影(yǐng),记录着人工(gōng)智能在医疗(liáo)领域踏过的(de)足迹。从语音电子病历、智能导诊(zhěn)、智(zhì)能问诊为代(dài)表的虚拟助理,到(dào)AI医(yī)学影像(xiàng)实(shí)现病灶识别与标注、三(sān)维(wéi)重建、靶区自动勾(gōu)画与自适应放(fàng)疗;医疗大数据、医疗机器人实现辅助(zhù)诊疗,到利用AI技术与(yǔ)新药研(yán)发、老药新用、药物‘筛选结(jié)合,进(jìn)行药物挖掘;医院管理的病历结(jié)构化、分级(jí)诊疗、DRGs智能系统、专(zhuān)家系统……AI在(zài)医疗领域(yù)的(de)应用遍地开(kāi)花。
人工智能(néng)在抗疫前线的风光一时无两。
“未(wèi)来,AI在医(yī)药研发过程中发(fā)挥的作用将越来越凸显。”阿斯利康全球执行副总裁王磊在近日举办的2020世(shì)界人工智能大会上说,“在(zài)医(yī)疗领域,AI的价值将主要体现在两个(gè)方面,一是提升三甲医(yī)院医(yī)生的(de)效率,二是提(tí)升基层医(yī)疗(liáo)机构的诊疗(liáo)水平(píng)。”
然而复旦大学附属华山医院张文宏却(què)给(gěi)在场的(de)嘉(jiā)宾(bīn)浇了一盆冷水(shuǐ)。“在整个(gè)疫情(qíng)防控(kòng)中,全部是靠人工,也(yě)就(jiù)是靠传统智慧(huì)和城市管(guǎn)理实现的 ”。
张文宏认为,尽管现在人工智能已经应用于(yú)多个(gè)场景,技(jì)术还算成熟,但在医疗、流行病(bìng)防治领域,人工智能(néng)的建设还(hái)在起点。
AI在医疗健康发展的道路上(shàng)能(néng)否一(yī)路狂飙?
忽如一(yī)夜春风(fēng)来?
疫(yì)情是挑战也是机遇,特别是AI企业的机遇。
在5秒内完成数百张影(yǐng)像(xiàng)的初步诊断;将电(diàn)脑端(duān)语音转换医疗文字(zì)的极速(sù)输入;不仅提(tí)供人(rén)工(gōng)智(zhì)能(néng)远程诊疗服(fú)务,还承(chéng)担日常消毒、送餐、清扫等工(gōng)作;AI算法(fǎ)将原(yuán)来数(shù)小时(shí)的疑似病例基因分析缩(suō)短至半小(xiǎo)时,精(jīng)准(zhǔn)检测(cè)出病毒(dú)的变异情况……2020世界人工智能健康云峰会上,不少抗疫“明星”企业(yè)分享(xiǎng)了(le)探索的实践(jiàn)。
AI在医疗行业大热。
疫(yì)情下AI大(dà)展(zhǎn)身(shēn)手,高效辅助医(yī)疗应用场景,AI算法和算力(lì)在新冠肺炎诊断中发挥(huī)更大的价(jià)值(zhí)。AI在医疗领域的应用忽地遍地开花。
尽管如此,AI仍然只是一(yī)个辅助手段。
疫情期(qī)间,依图医疗和上海公(gōng)共卫生临床(chuáng)中心合作推出(chū)了业内(nèi)第一款智(zhì)能评估新型冠状病毒性肺炎的AI影像产品。
依图科技(jì)创始人兼CEO朱(zhū)珑介绍说,“从前医(yī)生(shēng)对于新冠肺炎的定量评价需(xū)要(yào)数个小时,但AI辅助医生诊断只要(yào)1、2秒(miǎo),就可以做出准确(què)判断,这是视觉感知的智能”。这(zhè)也(yě)是依图(tú)医疗AI应用场景的(de)切(qiē)入点。
上(shàng)海儿童医(yī)学(xué)中心(xīn)智慧(huì)交接班的(de)大屏上,患者的体(tǐ)温、呼(hū)吸(xī)、脉搏等生(shēng)命体(tǐ)征、导管情(qíng)况、氧(yǎng)饱和度等数据(jù)得到清晰的(de)显示(shì),据了解,上(shàng)海儿童(tóng)医学中心根据不(bú)同场景分别(bié)部署了上海森亿智能开发的辅助决策(cè)、质量管理和(hé)智慧交班(bān)系(xì)统(tǒng),大大提高(gāo)了(le)效率,减轻了医护人员的负(fù)担。此情此景,让人(rén)不自觉地认(rèn)为AI+医疗的前景似乎一片光明。
然而,AI在(zài)辅助医疗上仍然困难(nán)重重。
人工(gōng)智能(néng)的根(gēn)本就在与数据。数(shù)据(jù)是让人工(gōng)智能生根的土(tǔ)壤(rǎng)水(shuǐ)源,然而(ér),医(yī)疗电子病历数据不仅类型(xíng)复(fù)杂,而且体系割裂。对其进行(háng)数据的(de)采集(jí)、清(qīng)理、挖掘(jué),其难度(dù)不亚于在沙漠里(lǐ)精耕细作。
数据标准化成为AI+医疗的核心(xīn)问题。森亿智能创始人(rén)张少典说(shuō),让人工智能与临床(chuáng)医学深度融合的过程,就要让IT人把临(lín)床医学的语言转(zhuǎn)化(huà)成IT语言,让IT人和医学人双方之(zhī)间(jiān)实现对话交(jiāo)流(liú)。用(yòng)文本解析电(diàn)子(zǐ)病历数据,实际(jì)上是用(yòng)不同的算(suàn)法模型处理不(bú)同类(lèi)型(xíng)的数据(jù),研发和搭建基于中文语言语义为特点的医疗(liáo)知识图(tú)谱。
数据之外,算(suàn)法也(yě)是(shì)一道坎。哪种算法或者哪些算法更(gèng)合适?跨越人工智能技术与(yǔ)医学专业难以(yǐ)逾越的知识壁垒也是当前阶段(duàn)AI+医疗(liáo)面临的(de)难题。
依图科技朱珑举例说:“在儿科(kē)领(lǐng)域,今天AI能够基(jī)于(yú)几百万份病例,学习近(jìn)百万(wàn)的医学(xué)同(tóng)义(yì)词(cí),近千(qiān)万关联(lián)关系。目前,AI在儿科的智能辅助(zhù)诊断能(néng)够接近初(chū)级医生(shēng)的水平(píng),但(dàn)是距(jù)离高水平专家(jiā)还有(yǒu)一定差距。”
AI+医(yī)疗的道路还且阻且(qiě)长。
AI加(jiā)速“神药”的诞(dàn)生(shēng)?
中国科(kē)学院院士、中国科学(xué)院上海药物研究所陈凯先提到,药物研究(jiū)有两个(gè)核心问题,一个是寻找靶点(diǎn),另(lìng)一(yī)个就(jiù)是对药物结(jié)构进(jìn)行(háng)优化,人工智能在寻(xún)找靶点上更快(kuài)捷。
人工智能(néng)运用强大的发(fā)现能力与计算能力,发现药物与(yǔ)疾病、疾病(bìng)与基因(yīn)的连接关系,构建药(yào)物、疾病(bìng)和(hé)基因(yīn)之间的深层次关(guān)系,虚拟筛(shāi)选出具有较高活性(xìng)的化合物,为(wéi)后期临床试验做准备(bèi)。目(mù)前(qián),AI在新药研发领域主要应用于靶点发现、化合(hé)物合成、化合物筛选等场景。
图片来(lái)源:视觉(jiào)中国
据了解,在药物研发领域,已经出现了(le)人工智(zhì)能的身影。上海的一家生(shēng)物制药公司利(lì)用人工智能方法基于(yú)蛋白晶体学数据进行药(yào)物(wù)设(shè)计(jì),打造数据驱动的智能药(yào)物(wù)开(kāi)发云计算平台,将药物(wù)研发(fā)时间从原来的(de)3-5年缩短(duǎn)至1-3年。这(zhè)样具有领先技术的企业目前被“雪藏”保护起(qǐ)来。
据悉,阿(ā)斯利康的新(xīn)药研发进程中,包(bāo)括新药开发阶段、研究阶段、临床(chuáng)研发(fā)阶段、研发后期,人工智能已在扮演相(xiàng)当重要(yào)的角色。例如,将(jiāng)人(rén)工(gōng)智能技(jì)术与化工自动化相结(jié)合,使得原本需要数月才能研(yán)制完成的先(xiān)导(dǎo)分子现在只需数周即可完成,而且无需人工干预(yù);人工智能和大数据助力(lì)获取隐藏在临床(chuáng)前和临床组织样本中的生物学新洞察;利用人工智能(néng)技术辅助(zhù)患(huàn)者分类;通过“真实(shí)世(shì)界(jiè)证据数据(jù)计划”拓宽对患者(zhě)的洞(dòng)察(chá),依(yī)靠机器学习方法,更加准确、高效地(dì)获取(qǔ)患者治疗效果等。
“虽然AI还(hái)没有直接创(chuàng)造新(xīn)的药物,但在很多新药发明的背后(hòu)都(dōu)有AI的(de)身影,它(tā)已经成为了我们研发过程中不(bú)可缺少的部分。”王磊(lěi)说。
2017年以来,AI在制药领域的应用可(kě)谓如火如(rú)荼,国际制药巨头纷纷入(rù)局AI开发(fā),用于(yú)提高新药的研发效(xiào)率。据(jù)统计,有100多家初创(chuàng)企业在探(tàn)索用AI 发现药物,传统(tǒng)的(de)大型制药企(qǐ)业(yè)更倾向(xiàng)于采用合作的方式,如(rú)阿斯利康与Berg,强生与、Benevolent AI,默沙(shā)东与Atomwise,赛诺(nuò)菲(fēi)和葛兰素史克与Exscientia,辉瑞(ruì)与IBM Watson等。
然而,专家认(rèn)为,AI应用于新药研发与医疗AI落地面(miàn)临同样(yàng)的问题,如人才短缺、数据标准(zhǔn)化(huà)与共享机制、商业(yè)模式创新等诸多问题(tí)。人工智能在医(yī)学领域的应用需要生(shēng)物医学、生物信息(xī)与临床医学、数据统计分析(xī)、医学(xué)管理等(děng)学(xué)科背景的跨界人才。
青山隐隐水迢迢,AI成为未来(lái)的(de)“药神”已迈(mài)开(kāi)了第(dì)一步。