AI如何輔助醫(yī)生診療？自然語言處理和計(jì)算機(jī)視覺更快更準(zhǔn)確診斷疾病

自從AlphaGo在圍棋領(lǐng)域戰(zhàn)勝了人類選手李世石，人工智能（AI）傳遍了大街小巷，之后隨著AI在各行各業(yè)取得各種成果，持續(xù)升溫，醫(yī)療便是人工智能主要應(yīng)用領(lǐng)域之一。

上海醫(yī)師協(xié)會眼科醫(yī)師分會2017年年會在上海龍華醫(yī)院召開，上海的眼科醫(yī)師們共同探討未來科技對眼科的影響，醫(yī)療領(lǐng)域人工智能領(lǐng)先企業(yè)Airdoc創(chuàng)始人張大磊就人工智能在眼科的應(yīng)用和上海眼科醫(yī)生展開了深入的探討。

據(jù)悉，Airdoc在糖尿病性視網(wǎng)膜病變、斜視和眼眶病等領(lǐng)域，在特異性和靈敏度維度上已經(jīng)取得了和人類醫(yī)生相近的結(jié)果，并且已經(jīng)開始在臨床應(yīng)用，醫(yī)療人工智能時(shí)代已經(jīng)到來？

人工智能是用機(jī)器模擬人類大腦神經(jīng)元的工作方式，從而像人類一樣思考和掌握學(xué)習(xí)的智能。和人類相比，人工智能具有快速，大量運(yùn)勢和不回疲憊等特點(diǎn)，可以在很多領(lǐng)域?yàn)槿祟愄峁椭?/p>

和很多行業(yè)不同，醫(yī)生是一個(gè)十分需要經(jīng)驗(yàn)的行業(yè)，需要掌握無數(shù)先輩積累下來的醫(yī)學(xué)知識并且在臨床工作中不同驗(yàn)證理論并且積累經(jīng)驗(yàn)，基于深度學(xué)習(xí)的AI從某些角度和醫(yī)生一樣，都需要大量的學(xué)習(xí)從而掌握，并且在實(shí)踐中不停完善算法模型。

醫(yī)療領(lǐng)域的人工智能主要有兩個(gè)方向，一個(gè)是基于自然語言處理，根據(jù)病歷和癥狀診斷疾?。灰粋€(gè)基于計(jì)算機(jī)視覺，通過識別醫(yī)學(xué)影像診斷疾病。

以肺癌識別為例，AI可以通過兩種方式診斷肺癌，一種是基于自然語言處理，代表企業(yè)是IBM的Watson，在長達(dá)4年的時(shí)間內(nèi)Watson學(xué)習(xí)了200本腫瘤領(lǐng)域的教科書，290種醫(yī)學(xué)期刊和超過1500萬份的文獻(xiàn)后，Watson開始被臨床應(yīng)用，將病人的病歷信息和癥狀輸入系統(tǒng)，可以識別肺癌。如今Watson在肺癌、乳腺癌、直腸癌、結(jié)腸癌、胃癌和宮頸癌等癌癥領(lǐng)域已經(jīng)可以為醫(yī)生提供診斷建議。

另外一種是基于計(jì)算機(jī)視覺的診斷方式，代表企業(yè)是國內(nèi)的Airdoc，由于肺癌早期沒有任何臨床癥狀，如果有癥狀就是中晚期，目前約75％的肺癌患者在診斷時(shí)已屬于晚期，肺結(jié)節(jié)的有效診斷和及時(shí)治療至關(guān)重要。Airdoc基于深度學(xué)習(xí)開發(fā)的算法，通過肺結(jié)節(jié)定位、結(jié)節(jié)大小判斷、肺部結(jié)節(jié)惡性指標(biāo)計(jì)算快速檢測肺結(jié)節(jié)。

Watson雖然能夠準(zhǔn)確識別很多癌癥，但是前期投入同樣巨大，在眾多的專家的努力下，依然花費(fèi)了4年的時(shí)間以及海量的金錢才有如今的成果。但是計(jì)算機(jī)視覺領(lǐng)域卻不一樣，2012年Hinton 教授采用了一種新的稱為＂丟棄＂ （Dropout） 的算法避免了過度擬合，這是個(gè)革命性的突破，讓計(jì)算機(jī)視覺更加方便和準(zhǔn)確，接下來基于深度學(xué)習(xí)的人工智能計(jì)算機(jī)視覺進(jìn)入了飛速發(fā)展的階段，如今已經(jīng)能夠?yàn)楦鱾€(gè)領(lǐng)域做出貢獻(xiàn)。

如今，AI＋醫(yī)學(xué)影像已經(jīng)走出實(shí)驗(yàn)室，下一步將迎來商業(yè)化浪潮。比如，EnliTIc通過收集X射線，核磁共振，CT掃描，三維醫(yī)療等影像數(shù)據(jù)從而分享或查看醫(yī)療圖像，從而提升發(fā)現(xiàn)腫瘤和其他疾病的的速度。

國外對AI的研究已經(jīng)超過了60年，但是國內(nèi)的AI領(lǐng)域后來居上，中國AI文章總數(shù)占到世界的一半以上，被引用數(shù)達(dá)42．8％，并且在深度學(xué)習(xí)領(lǐng)域影響世界的華人眾多。

早在2012年，Airdoc的成員便開始對人工智能展開了研究， Airdoc花費(fèi)大量時(shí)間從多家國內(nèi)外頂級醫(yī)院收集了數(shù)十萬張眼底照片，最終研發(fā)出了Airdoc糖尿病性視網(wǎng)膜病變輔助診斷模型，在靈敏性和特異性等主要指標(biāo)上，獲得了和人類醫(yī)生相當(dāng)?shù)慕Y(jié)果。

現(xiàn)代醫(yī)療的發(fā)展起決于上世紀(jì)的三次變革，1935年氨苯磺胺被證實(shí)具有殺菌作用，40年代實(shí)現(xiàn)了人工合成磺胺類藥物，促進(jìn)了醫(yī)藥化工技術(shù)的快速發(fā)展，這是第一次革命；第二次變革是通過最新放射診斷技術(shù)，可以檢測出早期腫瘤和其他許多早期病變；第三次變革生物制品的產(chǎn)生，開拓了生物學(xué)治療疾病的新概念。

近年來隨著醫(yī)療信息化的發(fā)展，“醫(yī)學(xué)診斷創(chuàng)新”、“智慧醫(yī)療”、“健康大數(shù)據(jù)”已成高頻出現(xiàn)詞匯，互聯(lián)網(wǎng)醫(yī)療已經(jīng)惠及數(shù)以萬計(jì)的患者。為推動健康產(chǎn)業(yè)國家更是推出了《健康中國2030規(guī)劃綱要》，這是醫(yī)療最好的時(shí)代，這是AI醫(yī)療最好的時(shí)代。

雖然如今的AI仍然處于初級階段，并不具備更進(jìn)一步的交互和溝通等能力，但是在初步診斷和疾病預(yù)警和預(yù)測領(lǐng)域已經(jīng)取得了巨大的成果，今年全國“兩會”政府工作報(bào)告中提到，將全面啟動多種形式的醫(yī)療聯(lián)合體建設(shè)試點(diǎn)，增強(qiáng)基層服務(wù)能力，方便群眾就近就醫(yī)，AI＋醫(yī)生的診療模式可以輔助基層醫(yī)療機(jī)構(gòu)迎接這次挑戰(zhàn)。