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人工智能为医疗插上智慧的翅膀

2018-05-16 健康界
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越来越多的信息昭示着:智能医疗的春天已经到来,有了人工智能的助力,医疗行业必将迎来更加快速的跨越式发展!

为了在新一轮国际科技竞争中掌握主导权,世界主要发达国家都把发展人工智能作为提升国家竞争力、维护国家安全的重大战略。

其中,美国侧重于新型脑研究技术,2014年美国国家卫生研究院宣布未来十年每年投入3-5亿美元、共45亿美元用于脑研究;欧盟主攻以超级计算机技术来模拟脑功能,2013年初宣布的人脑计划(HBP)总投资额12亿欧元,计划在2018年开发出第一个具有意识和智能的人造大脑;日本则聚焦以动物为模型研究各种脑功能和脑疾病的机理,2014年9月启动大脑研究计划Brain/MINDS。

我国也不甘其后,当前国际科技论文发表量和发明专利授权量已居世界第二,人工智能的概念被写进国务院十三五规划和列入国家十三五国家科技创新规划的重大工程。我国人工智能产业的创业潮也在逐渐兴起,人工智能在工业机器人、智能金融、智能家居、智能驾驶、智能安防等领域的应用日渐深入。

AI将成为影像诊断的主流

2017年7月,国务院新一代人工智能发展规划中提出:"建设安全便捷的智能社会",其中提出重点发展的三大智能服务领域为智能教育、智能医疗、智能健康和养老,足见人工智能在大健康领域的巨大潜力。

作为与民生密切相关的领域,以医疗机器人、医疗影像、远程问诊、药物挖掘等主要模式的智能医疗发展迅速。早在2016年8月,IBM基于深度学习的医疗机器人Watson诊治罕见白血病,已经显示出AI的医疗应用潜能。

据麦肯锡全球研究院新近发布的《人工智能:下一个数字前沿》(ArtificialIntelligence,TheNextDigitalFrontier)调查报告预计,在未来3年内,AI技术将促使医疗行业的利润率提高5个百分点。人工智能在医疗行业的应用主要集中疾病预防(project)、疾病诊治(produce)、资源配置(promote)、患者服务(provide)四大方面,包括疾病预测、智能决策、个体化精准医疗、慢病管理等。通过采用AI手段分析人群健康大数据,制定规范化临床路径,可有效提高医生的诊疗水平和问诊效率,实现医疗服务的精准、个体化、高质与高效,节约医疗成本,帮助解决行业面临的医疗资源配置不均衡、基层诊疗水平低、医生培养周期长、疾病谱变化快等问题。

在多种模式的智能医疗中,以医疗影像领域的应用进展最为迅速。已有多项用于辅助诊断的AI医疗影像系统诞生,主要集中在放射影像、病理图像和眼底图像等方面。谷歌旗下Verily公司开发了一款用来诊断乳腺癌的AI系统,其对乳腺癌病理切片的诊断准确率达到88.5%,完胜资深病理学家73.3%的准确率。谷歌旗下另一公司Deepmind开发的眼底AI产品可诊断三种常见眼病。2018年伊始,我国和加州大学圣迭戈分校合作开发的诊断眼病和肺炎的AI系统发表于《细胞》杂志,相距不足一月,全球百余家实验室联合开发的可精准诊断近100种脑癌的AI系统登上《自然》杂志。由两位前高通公司深度学习和计算机视觉学的华裔专家创立的图玛深维公司开发的σ-Discover系列深度学习诊断系统,对肺结节的检出敏感性达到96.5%。湘雅医院、协和医院等通过与企业合作相继推出了皮肤病损的AI辅助诊断产品。正如国际著名市场研究公司Frost&Sullivan对2018年全球医疗健康业十大趋势的预测指出的,"AI将成为影像诊断的主流"。

从二维图像走向三维空间

在风起云涌的AI医学影像公司中,创立于2017年6月的数坤科技可说一枝独秀。国内目前大部分的AI影像产品都是基于二维医学图像发展肿瘤辅助诊断产品,而数坤科技却独辟蹊径,一脚踏入了心血管疾病三维图像这个更加艰深、技术门槛更高的领域。数坤科技创始人马春娥说,与其他疾病相比,心脏病的诊断流程更为复杂,冠脉CT图像需要经过复杂的三维重建,进而诊断出血管的起源、走形、血管壁的斑块、管腔狭窄等。"这是一个高难度和极具挑战的场景","我们就是要为医生端和商业端提供双重高价值的产品"。

成立仅四个月,数坤科技就推出了冠心病智能辅助诊断系统CoronaryDoc,这是全球领先的针对冠心病的全自动化辅助诊断AI产品,目前正在多家医院进行临床测试并申报CFDA。随后,乳腺癌智能辅助诊断系统MammaryDoc也将提交CFDA申请。与此同时,公司还相继启动了FFR、主动脉和脑血管等AI产品的研发,预计今年年内均可上线。

数坤科技如此强大的研发实力来自它的精英研发团队和严谨的研发体系。不满一周岁的数坤科技拥有一支在AI领域深耕多年的世界级的研发团队,研发、商务、销售、市场负责人均来自世界级著名企业或科研院所。不像肿瘤产品已有大量模型可供参考,心血管图像AI产品的研发完全是从零开始。人体冠脉系统非常复杂,血管大小的跨度和形态走势不一,要建立一个能有效覆盖如此多的变异的人工智能深度学习模型,挑战巨大。数坤科技的研发团队艺高人胆大,在很短时间内突破了技术难关。CoronaryDoc产品从医生将病人的原始CT血管造影(CTA)图像输入,到输出完整的国际心血管CT协会标准的报告,整个过程完全自动化,用时仅1分钟。从目前测试的结果看,CoronaryDoc也不负众望,阴性病例的诊断准确性是100%,阳性病例漏诊率低于10%,基本达到临床专家的诊断水平。

随着百度、腾讯、阿里等互联网巨头的纷纷投入,智能医疗领域持续升温。可喜的是,2018年4月,可用于检测糖尿病视网膜病变的AI诊断设备通过美国FDA的审批,中国CFDA紧跟着批准了首款国产神经外科手术机器人。2018年5月5日,中国医师协会智慧医疗专业委员会在北京成立,中国工程院院士、北京清华长庚医院执行院长董家鸿成为第一任主任委员。这些信息无不昭示着:智能医疗的春天已经到来,有了人工智能的助力,医疗行业必将迎来更加快速的跨越式发展!

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