【51CTO.com原創(chuàng)稿件】

近年來，“人工智能”(Artificial Intelligence,簡稱AI)這個詞頻繁出現(xiàn);如今，這門高新技術(shù)已經(jīng)成為醫(yī)療健康行業(yè)的有效輔助和有力支撐。正如我國著名學(xué)者周海中教授在30年前指出的那樣：“隨著社會的發(fā)展和科技的進步,人工智能技術(shù)將在醫(yī)療健康領(lǐng)域大顯身手;其成果會不斷涌現(xiàn)，應(yīng)用前景令人期待。”那么，AI技術(shù)是如何助力醫(yī)療健康變革的呢?下面就簡要介紹一下這方面有關(guān)的情況。

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在診斷方面

AI技術(shù)不但能夠提供包括心臟、肝臟、肺部、膽脾、腸胃、膀胱、大腦等多種臟器醫(yī)學(xué)影像數(shù)據(jù)的智能化識別和分析，而且可以為醫(yī)院影像準(zhǔn)段提供快速精準(zhǔn)的醫(yī)療輔助診斷，從而提高臨床診療的精準(zhǔn)性與效率，減低醫(yī)生工作強度的同時，減少漏診與誤診幾率，還可以為體檢機構(gòu)提供高質(zhì)量的影像篩查，快速全面提升篩查診斷水平，并有效地緩解醫(yī)療資源緊張的問題。從應(yīng)用效果來看，規(guī)?；褂肁I技術(shù)將是未來醫(yī)療診斷的一個發(fā)展趨勢。未來，AI診斷工具或許能夠比人類醫(yī)生更快、更準(zhǔn)確地確立病因并給予診斷。

例如，美國西奈山伊坎醫(yī)學(xué)院的研究人員最近采用AI算法，將胸部CT掃描結(jié)果和臨床癥狀、暴露史及實驗室檢測結(jié)合起來，以快速診斷新冠肺炎(COVID-19)陽性患者。他們表示，在CT掃描和相關(guān)病史都可用的情況下，新的AI系統(tǒng)準(zhǔn)確度與資深胸放射科醫(yī)生相當(dāng)。該系統(tǒng)讓醫(yī)生們檢查CT影像不再完全依靠經(jīng)驗和大腦，而多了一個可以信賴的AI助手。有關(guān)專家認為，新冠肺炎疫情將會推動AI技術(shù)發(fā)揮重要作用。

在手術(shù)方面

作為一種重要的職業(yè)，外科醫(yī)生特別是手術(shù)醫(yī)生需要具備豐富的專業(yè)知識，還需要掌握精準(zhǔn)的手術(shù)操作技術(shù)，這都需要不斷的學(xué)習(xí)與練習(xí)。受學(xué)習(xí)資料、手術(shù)練習(xí)材料等軟硬件條件的制約，醫(yī)生進行手術(shù)學(xué)習(xí)和手術(shù)操作的難度都非常大。許多大醫(yī)院正在將AI技術(shù)應(yīng)用到手術(shù)中，尤其是現(xiàn)在比較流行的微創(chuàng)手術(shù)方面;通過數(shù)據(jù)化和3D技術(shù)，將傳統(tǒng)的二維圖像信息立體化，使醫(yī)生的病患分析和手術(shù)治療更快速、更準(zhǔn)確、更安全。AI技術(shù)正在逐漸改變外科醫(yī)生的手術(shù)實踐,讓手術(shù)過程如GPS導(dǎo)航一樣輕松精準(zhǔn)。

例如，我國天津愛爾眼科醫(yī)院利用AI技術(shù)推出創(chuàng)新型手術(shù)方式;醫(yī)生可以根據(jù)患者每只眼睛的不同，選擇適合患者情況的近視手術(shù)方式，以獲得良好的視覺質(zhì)量。醫(yī)生還可以利用AI技術(shù)并根據(jù)近視患者的情況定制專屬的手術(shù)方案，為學(xué)子們、運動愛好者、特殊職業(yè)人群(飛行員、警察、司機等)以及角膜偏薄、瞼裂偏小的近視患者提供手術(shù)解決方案，讓近視患者又多了一種新選擇。

在耐藥方面

抗生素耐藥性意味著常見細菌感染有一天可能無法治療，該問題在公共衛(wèi)生領(lǐng)域受到了全球各個國家的關(guān)注?？股氐膹V泛使用導(dǎo)致了抗生素耐藥性細菌的產(chǎn)生，全球每年因此有7萬人死亡。研究人員使用AI技術(shù)中的機器學(xué)習(xí)來鑒定細菌中引起抗生素耐藥性的基因，有望用于改進現(xiàn)有抗生素效果或開發(fā)新型抗生素。他們通過深度學(xué)習(xí)系統(tǒng),讓AI“慧眼識珠”,使新型抗生素不僅能殺死多種形式的耐藥性細菌，而且還能以一種新穎的方式殺死它們。

例如，美國加州大學(xué)洛杉磯分校研究人員最近利用AI技術(shù)確定了一種更快、更有效地治療結(jié)核病的藥物組合方案;該方案不僅能顯著縮短治療時間，而且對多數(shù)耐藥結(jié)核病有效。研究人員在細胞培養(yǎng)和動物模型中使用這種方法，從數(shù)十億種潛在的藥物和劑量組合中快速識別出3-4種藥物組合，從而顯著縮短了結(jié)核病治療的持續(xù)時間，同時降低患者開發(fā)耐藥結(jié)核病的風(fēng)險。

在制藥方面

藥物開發(fā)是一個漫長而昂貴的過程。為了解決成本高昂、步伐緩慢的問題，研究人員利用機器學(xué)習(xí)、機器視覺、圖像分析和自然語言處理等AI技術(shù)，對數(shù)千頁的研究結(jié)果進行分類，以使過程更高效。許多制藥公司正在使用人工智能研究藥物相互作用的深層化學(xué)，并探究整個生物系統(tǒng)，以了解藥物如何影響患者的組織;通過分析大量數(shù)據(jù)并使用AI技術(shù)，有望通過識別候選分子來幫助減少藥物發(fā)現(xiàn)的時間和成本。

例如，日本百年藥企大日本住友制藥與英國新興制藥企業(yè)Exscientia利用AI技術(shù)制造并用于治療強迫癥(OCD)的化合物“DSP-1181”最近進入臨床第一實驗階段，這也是用AI制造出來的藥物首次被承認可以用于臨床試驗，有著非凡的意義。有關(guān)專家認為，AI技術(shù)在藥物壓法領(lǐng)域擁有巨大的潛力，或許即將徹底改變制藥界的面貌。

在保心方面

AI技術(shù)在心臟病學(xué)中的應(yīng)用已有20多年，但考慮到心臟病的嚴(yán)重后果，其進展比較緩慢。AI技術(shù)的一個例子是植入式除顫器，它可以監(jiān)測心臟病突發(fā)風(fēng)險患者的心律。如有必要，該設(shè)備還可施加電擊除顫。從長期來看，可穿戴設(shè)備和植入式設(shè)備的數(shù)據(jù)將與電子醫(yī)療記錄相結(jié)合，用于持續(xù)監(jiān)測患者，可以使醫(yī)生掌握更多關(guān)于患者的最新信息，從而提高醫(yī)療流程效率。

例如，英國牛津大學(xué)研究人員最近開發(fā)出一種AI工具，可以讀取普通的CT掃描圖，查找心臟發(fā)生變化的預(yù)警跡象，包括脂肪細胞的細微改變、組織的疤痕以及微小血管的生長。通過分析此類信息的算法，這個AI系統(tǒng)可以預(yù)測心血管病患者在今后9年內(nèi)發(fā)生重大心臟不良事件的風(fēng)險，預(yù)測的準(zhǔn)確率可以達到90%。

在腦機方面

AI技術(shù)作為一門新興的信息科學(xué)技術(shù)，對神經(jīng)工程的發(fā)展起到了重要支撐與推動作用;神經(jīng)工程中的腦機接口技術(shù)為恢復(fù)感覺和運動功能以及治療神經(jīng)疾病提供了希望，開啟了“超人認知”的全新時代。它被稱作是人腦與外界溝通交流的“信息高速公路”，是公認的新一代人機交互和人機混合智能的關(guān)鍵核心技術(shù)，甚至被美國商務(wù)部列為14項出口管制技術(shù)之一。

例如，美國Neuralink公司計劃在后年開發(fā)出首個用于治療腦部疾病的腦機接口產(chǎn)品;未來該公司將開發(fā)高生物相容性的植入神經(jīng)接口，實行AI技術(shù)植入人腦，取代人類的自然語言交流，實現(xiàn)顛覆性的智能人機接口技術(shù)，先幫助腦中風(fēng)患者恢復(fù)正常生活，然后再去拓展人類的潛力。

在康復(fù)方面

AI技術(shù)可以為神經(jīng)或肢體受損的患者提供精準(zhǔn)康復(fù)服務(wù)。如今的康復(fù)治療，不光有常見的物理療法、認知療法和中醫(yī)療法，還有運動療法、作業(yè)療法等，依托各類智能康復(fù)輔具，搭上了高科技的“快車”，讓康復(fù)訓(xùn)練變成像體感游戲一般，人機交互，匹配度強，評定快，效率高。同時，AI技術(shù)還可以提高患者的主觀能動性，進而提升康復(fù)治療效果。

例如，我國常州錢璟康復(fù)股份有限公司利用AI技術(shù)生產(chǎn)的Flexbot多體位智能康復(fù)機器人，可以將躺著的人“豎”起來，同時通過帶動傷患人士腿部外骨骼等進行步態(tài)訓(xùn)練;此外，錢璟康復(fù)還打出了“璟云”平臺，康復(fù)患者只需要輸入自身癥狀，平臺就能量身定做治療方案。

在醫(yī)管方面

通過AI技術(shù)的應(yīng)用，醫(yī)療管理服務(wù)也取得了突破性的發(fā)展，尤其以運動、心律、睡眠等檢測為主的移動醫(yī)療設(shè)備發(fā)展較快。通過智能設(shè)備進行身體檢測，血壓、心電、脂肪率等多項健康指標(biāo)便能快速檢測出來，將采集健康數(shù)據(jù)上傳到云數(shù)據(jù)庫形成個人健康檔案，并通過數(shù)據(jù)分析建立個性化健康管理方案。

此外，通過了解用戶個人生活習(xí)慣，經(jīng)過AI技術(shù)進行數(shù)據(jù)處理，對用戶整體狀態(tài)給予評估，并建議個性化健康管理方案，輔助健康管理人員幫助用戶規(guī)劃日常健康安排，進行健康干預(yù)等。依托可穿戴設(shè)備和智能健康終端，持續(xù)監(jiān)測用戶生命體征，提前預(yù)測險情并處理，進一步提升醫(yī)管水平。

需要指出的是：一方面，AI技術(shù)正在加速改變整個醫(yī)療健康行業(yè)的運作方式，將會對醫(yī)學(xué)研究、醫(yī)藥研發(fā)、醫(yī)療促進以及醫(yī)保優(yōu)化等產(chǎn)生重大而深遠的影響;另一方面，盡管科技發(fā)展日新月異，但在未來很長的一段時間內(nèi)，新的醫(yī)療技術(shù)在很多方面都不會取代醫(yī)務(wù)工作者。畢竟，醫(yī)者仁心，這一點是包括AI技術(shù)在內(nèi)的各種高新技術(shù)學(xué)不會的。

文/何建、楊勇(作者單位分別為浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院、上海大學(xué)理學(xué)院)

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