9.1 AI赋能医生
2017年,中国的一个AI机器人接受了国家医疗执照考试,令人震惊的是,这个AI机器人不仅通过了考试,而且还取得了比分数线高出96分的好成绩。据了解,这个AI机器人名叫小伊,是由科大讯飞开发的。通过此次国家医疗执照考试就可以知道,小伊不仅拥有比较丰厚的医学知识,而且也拥有成为一名真正医生的资格。
9.1.1 AI预测疾病,防患未然
2017年,谷歌组织了一场针对乳腺癌诊断的“人机大战”。起因是这样的:谷歌、谷歌大脑、Verily联合研发了一款可以用来诊断乳腺癌的AI产品,为了对该AI产品的诊断效果进行进一步考查,谷歌决定让其与一位具有多年经验的专业医生展开“比拼”。
结果,那位具有多年经验的专业医生花费了30多个小时的时间,认真仔细地对130张切片进行了分析,但依然以73.3%的准确率输给了准确率高达88.5%的AI产品。毋庸置疑,在医疗领域,AI正发挥着越来越重要的作用。
The Verge的报道显示,北卡罗来纳大学的研究人员已经设计并研发出了一套可以预测自闭症的深度学习算法。这套算法会对人脑部数据进行不断“学习”,并在此过程中自动判断大脑的生长速度是不是正常,从而获得自闭症的早期线索。
这样,医生就可以在自闭症症状出现之前介入治疗,而不需要等到确诊之后再开始治疗。而且,与后者相比的话,前者的治疗效果要更好,毕竟确诊前才是大脑最具有可塑性的阶段。
当然,除了北卡罗来纳大学,还有很多大学也开始在AI领域布局。斯坦福大学就设计并研发了一种机器学习算法,这种算法可以直接通过照片诊断出皮肤癌这一疾病。而且出乎意料的是,其诊断效果甚至打败了具有丰富经验的皮肤科医生。
不单单在深度学习算法、机器学习算法等技术方面,在护理方面,AI 似乎也可以达到非常不错的效果。加州大学洛杉矶分校介入放射学的研究者们,借助AI的力量,开发出了一个介入放射学科的智能医疗助手。
据了解,该助手可以与医生展开深度交流,与此同时,针对一些比较常见的医疗问题,该助手还可以在第一时间给出具有医学依据的回答。Kevin Seals是一个著名的医学博士,他表示,加州大学洛杉矶分校的这项研究会让医疗机构的每一个人获得利益。
例如,介入放射科医生可以把电话沟通的时间节省下来,用到照顾病患上面;护士可以更迅速、更方便地获得医疗信息;病患可以更加准确地掌握与治疗有关的情况,并接受更高水平的治疗与护理。
可见,无论是在预测疾病方面,还是在诊断疾病方面,AI 都扮演着非常关键的角色。也正是因为如此,在面对疾病时,医生、护士、病患都可以表现得比之前更加从容、淡定。更重要的是,疾病的治愈率也有了一定程度的提升。
9.1.2 医疗机器人,医生的好帮手
在武汉协和医院,每天忙忙碌碌的除了医生和护士,还有医疗机器人,而且该医疗机器人还有一个非常可爱的名字——“大白”。作为中国第一个自主研发的医疗机器人,“大白”拥有非常聪明的大脑,可以成为医生、护士的好帮手。
从目前的情况来看,武汉协和医院已经成功引进了两个“大白”,分别服务于外科楼的两层手术室,其主要工作是配送手术室的医疗耗材。“大白”的学名是智能医用物流机器人系统,长度为0.79米、宽度为0.44米、高度为1.25米、容积为190升,可以承担200千克的重量。
一般来讲,在接到医疗耗材的申领指令以后,“大白”就会主动移动到到仓库门前,等待仓库管理员确认身份打开盛放医疗耗材的箱子,扫码核对将医疗耗材拿出仓库。接下来,“大白”会根据之前已经“学习”过的地形图,把医疗耗材送到相应的手术室门口,护士只要扫描二维码就可以顺利拿到。
在早之前,“大白”接受了“试用期考评”,结果显示,“大白”把医疗耗材从库房配送到手术室,一次需要不到两分钟的时间,每天平均可以配送140次。这也就意味着,“大白”所做的工作,与4名配送人员所做的工作是一样的。因此,可以使医疗机构的人力成本得以大幅度降低。
另外,“大白”还可以自己主动去充电,从充电开始到充电结束,大约需要5小时的时间。充满电以后,“大白”只可以运行2小时。因此,为了让自己保持电量充足的状态,“大白”会经常到那个属于自己的角落充电。
相关数据显示,在观察阶段,“大白”一共配送422次、避开行人420次、避开障碍物414次。实际上,对于“大白”来说,避开行人、避开障碍物并不是什么非常困难的事情。
除此以外,“大白”还有一颗非常聪明的大脑。这颗大脑可以帮助“大白”准确实现对医疗耗材的全过程管理(例如,入库、申领、出库、配送、使用记录等)。一方面,这有利于对医疗耗材进行追根溯源;另一方面,这也有利于大幅度提高手术室内部的管理效能。
高兴莲是武汉协和医院的手术室总护士长,据她介绍,在白天的医疗耗材配送之后,“大白”还可以完成医疗耗材的使用分析和成本核算,并根据具体的手术类型,设定不同的医疗耗材使用占比指标,以此进行医疗耗材使用绩效评估,从而促进医疗耗材的合理使用,节约相关成本支出。更重要的是,还可以使医疗物资管理变得更加有效,以便在降低运营成本的同时保障病患权益。
从目前的情况来看,像“大白”这样的医疗机器人还有很多,而这些医疗机器人也有着不同的功能,例如,帮助医生完成手术(见图9-1)、回答病患问题、接受病患咨询等。不过即使如此,医疗机器人也不可能承担所有的医疗工作。
应该知道,医生和护士始终都是医疗领域的核心,医疗机器人充其量只能算是一个辅助的工具。以达·芬奇机器人为例,虽然AI程度已经非常高,也可以很好地完成手术,但依然离不开医生的操作。
9.1.3 AI影像技术,提高工作效率
据相关数据显示,90%左右的医疗数据都来自医学影像,而且中国医学影像数据还正以30%的增长率逐年增长。不过,影像科医生的整体数量和工作效率似乎根本没有办法应对这样的增长趋势,而影像科医生也因此面临着巨大的压力。如图9-2所示为AI医疗影像识别。
从目前的情况来看,绝大部分医学影像数据仍然需要人工分析,这种方式存在比较明显的弊端,比如精准度低、容易造成失误等。然而,自从以AI为基础的“腾讯觅影”出现以后,这些弊端就可以被很好地解决。
2017年,腾讯正式推出了“腾讯觅影”。在最开始的时候,“腾讯觅影”还只可以对食道癌进行早期筛查,但发展到现在,已经可以对多个癌症(例如,乳腺癌、结肠癌、肺癌、胃癌等)进行早期筛查。而且值得一提的是,已有超过100家的三甲医院都已经成功引入了“腾讯觅影”。
从临床上来看,“腾讯觅影”的敏感度已经超过了85%,识别准确率也达到90%,特异度更是高达99%。不仅如此,只需要几秒的时间,“腾讯觅影”就可以帮医生“看”一张影像图,在这一过程中,“腾讯觅影”不仅可以自动识别并定位疾病根源,还会提醒医生对可疑影像图进行复审。
国家消化病临床医学研究中心柏愚教授曾说:“从消化道疾病来看,我国的食管胃肠癌诊断率低于15%;与日韩胃肠癌五年生存率达到60%至70%的数据相比,我国五年生存仅为30%至50%。提高我国的胃肠癌早诊早治率,每年可减少数十万的晚期病例。”柏教授同时还表示,AI 有利于帮助医生更好地对疾病进行预测和判断,从而提高医生的工作效率、减少医疗资源的浪费,更重要的是,还可以将之前的经验总结起来,增强医生治疗疾病的能力。
中国医学科学院/北京协和医学院肿瘤研究所流行病学研究室主任乔友林说:“现在有很多平台在做医疗 AI,但拼的就是能否得到医学高质量、金标准的素材,而不是有了成千上万的片子,就能得到正确的答案。”的确,医学是具备标准的,但有的时候,AI 会因为一些低质量的素材而远离标准,在这种情况下,能不能提供高质量的素材让AI学习,便成了一个非常关键的问题。
据了解,在全产业链合作方面,“腾讯觅影”已经与中国多家三甲医院建立了 AI 医学实验室,那些具有丰富经验的医生和 AI专家也联合起来,共同推进AI在医疗领域的真正落地。
乔友林介绍,目前AI需要攻克的一个最大难点就是,从辅助诊断到应用于精准医疗。“宫颈癌筛查的刮片,如果采样没有采好,那么最后可能误诊。但采用AI之后,就能够把整个图像全部做分析,迅速判断是或不是。但具体到癌症的定级还有一段路要走。医学有很多非常困难的‘灰色地带’,似是而非的地方。我们把宫颈癌分为五个级别,如何让AI准确定级是关键。”
由此可见,在医疗领域,AI 还有很大的提升空间,但这并不会影响AI已经发挥出来的强大作用。而且能够预见的是,未来越来越多的医疗机构将引入“腾讯觅影”这样的AI产品,从而使自己的智能化程度得以进一步提升。
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