現(xiàn)實(shí)篇

第1章 “人工智能+”醫(yī)療

1.1 什么是“人工智能+”醫(yī)療？

人工智能（Artificial Intelligence，AI）的概念從首次提出到現(xiàn)在已近70年，經(jīng)歷了追捧和黯淡。近幾年，人工智能終于呈現(xiàn)出爆發(fā)的趨勢。當(dāng)前，人工智能的勃興已經(jīng)成為推動社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的新動力之一，在提高社會生產(chǎn)效率、實(shí)現(xiàn)社會發(fā)展和經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型等方面發(fā)揮重要作用。作為主導(dǎo)新一代產(chǎn)業(yè)變革的核心力量，人工智能在醫(yī)療方面展示出了新的應(yīng)用方式，在深度融合中又催生出新業(yè)態(tài)。

今天，作為一項(xiàng)創(chuàng)新性技術(shù)，醫(yī)療AI遍布在醫(yī)療領(lǐng)域的方方面面。人工智能在醫(yī)療健康領(lǐng)域廣泛應(yīng)用正形成全球共識。可以說，人工智能以獨(dú)特的方式捍衛(wèi)著人類健康福祉，但這一切還要從人工智能與醫(yī)療的相逢開始說起。

1.1.1 國外醫(yī)療AI從哪里開始？

20世紀(jì)70年代，國外開始出現(xiàn)了醫(yī)療領(lǐng)域的人工智能探索嘗試。1972年，利茲大學(xué)研發(fā)的AAPHelp能根據(jù)病人的癥狀判斷出產(chǎn)生劇烈腹痛可能的原因。1974年，資深醫(yī)生診斷的準(zhǔn)確性已經(jīng)不如該系統(tǒng)。盡管AAPHelp運(yùn)行耗時(shí)久，但在20世紀(jì)70年代的計(jì)算機(jī)硬件條件下，AAPHelp的產(chǎn)生仍具有突破性意義。

在隨后的幾年內(nèi)，不少新的人工智能醫(yī)療產(chǎn)品成果再次出現(xiàn)在人們的視野中。1974年，匹茲堡大學(xué)研發(fā)出INTERNIST-I內(nèi)科疾病的專家系統(tǒng)，它主要用于輔助診斷內(nèi)科復(fù)雜疾病。1976年，斯坦福大學(xué)研發(fā)出MYCIN系統(tǒng)，它能診斷出感染病患者并提供抗生素處方。MYCIN系統(tǒng)的內(nèi)部共有500條規(guī)則，只要按照MYCIN系統(tǒng)的提問依次進(jìn)行回答，就能自動判斷出患者所感染細(xì)菌的類別并開出相應(yīng)處方。

此外，在20世紀(jì)70年代，還有斯坦福大學(xué)開發(fā)的ONCOCIN，麻省理工學(xué)院開發(fā)的PIP、ABEL，羅格斯大學(xué)開發(fā)的CASNET/Glaucoma等。

20世紀(jì)80年代，一些商業(yè)化應(yīng)用系統(tǒng)開始出現(xiàn)，如QMR（Quick Medical Reference）和DXplain，主要是依據(jù)臨床表現(xiàn)提供診斷方案。

20世紀(jì)90年代，計(jì)算機(jī)輔助診斷（Computer Aided Diagnosis，CAD）系統(tǒng)問世，它是比較成熟的醫(yī)學(xué)影像計(jì)算機(jī)輔助應(yīng)用，包括乳腺X射線CAD系統(tǒng)。

進(jìn)入21世紀(jì)，IBM Watson是人工智能醫(yī)療領(lǐng)域最知名的系統(tǒng)，并且已經(jīng)取得了非凡的成績。例如，在癌癥治療方面，Watson能夠在幾秒內(nèi)對數(shù)十年癌癥治療歷史中的150萬份患者記錄進(jìn)行篩選，并提出循證治療方案供醫(yī)生選擇。目前，癌癥治療領(lǐng)域排名前三的醫(yī)院都在使用Watson，并且中國也正式引進(jìn)了Watson。

2016年以來，美國、加拿大、日本、英國、歐盟、印度、韓國、俄羅斯等國家和地區(qū)相繼發(fā)布人工智能研發(fā)戰(zhàn)略。2016年10月，美國《國家人工智能研究和發(fā)展戰(zhàn)略計(jì)劃》提出，要在醫(yī)學(xué)診斷等領(lǐng)域開發(fā)有效的人類與人工智能協(xié)作的方法，當(dāng)人類需要幫助時(shí)，人工智能系統(tǒng)能夠自動執(zhí)行決策和進(jìn)行醫(yī)療診斷。日本將醫(yī)療健康及護(hù)理作為人工智能的突破口。為了應(yīng)對快速老齡化，日本基于醫(yī)療、護(hù)理系統(tǒng)的大數(shù)據(jù)化，將建成以人工智能為依托、世界一流的醫(yī)療與護(hù)理先進(jìn)國家。英國提出發(fā)展人工智能醫(yī)療的三大潛力領(lǐng)域：輔助診斷領(lǐng)域、早期預(yù)防控制流行病并追蹤其發(fā)病率領(lǐng)域和圖像診斷領(lǐng)域。

2016年2月，谷歌DeepMind宣布成立DeepMind Health部門，并與英國國家醫(yī)療服務(wù)體系（National Health Service，NHS）合作，輔助他們進(jìn)行決策。DeepMind還參與NHS的一項(xiàng)利用深度學(xué)習(xí)開展頭頸癌患者放療療法設(shè)計(jì)的研究。同時(shí)，DeepMind與Moorfields眼科醫(yī)院開展將人工智能技術(shù)應(yīng)用于及早發(fā)現(xiàn)和治療威脅視力的眼部疾病的合作。遺憾的是，2021年，谷歌健康部門Google Health遭遇重大變故。該部門負(fù)責(zé)人大衛(wèi)·范伯格（David Feinberg）宣布于9月1日離職，并于10月1日起擔(dān)任美國最大電子健康記錄服務(wù)提供商之一Cerner的CEO兼總裁。之后，谷歌也決定解散Google Health。

1.1.2 國內(nèi)醫(yī)療AI發(fā)展風(fēng)云

20世紀(jì)80年代初，我國開始進(jìn)行人工智能醫(yī)療領(lǐng)域的開發(fā)研究，雖然起步落后于發(fā)達(dá)國家，但是發(fā)展迅猛。

1978年，北京中醫(yī)醫(yī)院關(guān)幼波教授與計(jì)算機(jī)科學(xué)領(lǐng)域的專家合作開發(fā)了“關(guān)幼波肝病診療程序”，第一次將醫(yī)學(xué)專家系統(tǒng)應(yīng)用到我國傳統(tǒng)中醫(yī)領(lǐng)域。此后，我國加快開展人工智能醫(yī)療產(chǎn)品的研發(fā)，具有代表性的產(chǎn)品有“中國中醫(yī)治療專家系統(tǒng)”和“林如高骨傷計(jì)算機(jī)診療系統(tǒng)”，以及具有咨詢和輔助診斷性質(zhì)的“中醫(yī)計(jì)算機(jī)輔助診療系統(tǒng)”等。

進(jìn)入21世紀(jì)以來，我國人工智能在醫(yī)療的更多細(xì)分領(lǐng)域都取得了長足的發(fā)展。2016年10月，百度發(fā)布“百度醫(yī)療大腦”，對標(biāo)谷歌和IBM的同類產(chǎn)品。“百度醫(yī)療大腦”作為百度大腦在醫(yī)療領(lǐng)域的具體應(yīng)用，大量收集與分析醫(yī)學(xué)專業(yè)文獻(xiàn)和醫(yī)療數(shù)據(jù)，通過模擬問診流程，基于用戶癥狀，給出診療的最終建議。2018年11月，百度發(fā)布人工智能醫(yī)療品牌“百度靈醫(yī)”，2019年品牌升級為“靈醫(yī)智惠”，主要產(chǎn)品有“臨床輔助決策支持系統(tǒng)”“醫(yī)療大數(shù)據(jù)解決方案”“眼底影像分析系統(tǒng)”“智能診前助手”。

2017年7月，阿里健康發(fā)布醫(yī)療AI系統(tǒng)“Doctor You”，包括臨床醫(yī)學(xué)科研診斷平臺、醫(yī)療輔助檢測引擎等。此外，阿里健康還與政府、醫(yī)院、科研院校等外部機(jī)構(gòu)合作，開發(fā)了20種常見、多發(fā)疾病的智能診斷引擎，包括糖尿病、肺癌預(yù)測和眼底篩查等。2018年9月，阿里健康和阿里云聯(lián)合宣布阿里醫(yī)療人工智能系統(tǒng)“ET醫(yī)療大腦”2.0版本問世。

2018年11月，騰訊牽頭承擔(dān)的“數(shù)字診療裝備研發(fā)專項(xiàng)”啟動，該項(xiàng)目作為國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃首批啟動的6個試點(diǎn)專項(xiàng)之一，基于“AI+CDSS”（人工智能的臨床輔助決策支持系統(tǒng)）探索和助力醫(yī)療服務(wù)升級。

新冠疫情期間，人工智能在公共衛(wèi)生領(lǐng)域特別是傳染病的預(yù)防與控制方面發(fā)揮了重要作用，傳染病大數(shù)據(jù)分析預(yù)警系統(tǒng)、疫情排查系統(tǒng)、智能測溫機(jī)器人、消毒機(jī)器人、語音服務(wù)機(jī)器人等在戰(zhàn)“疫”一線被廣泛應(yīng)用。

在全球抗疫的背景下，人工智能從“云端”落地，在疫情之中出演關(guān)鍵角色，提高了抗疫防疫的整體效率。新冠疫情成為數(shù)字技術(shù)的試金石，人工智能作為新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革的重要驅(qū)動力量，體現(xiàn)了對社會的真正價(jià)值。