0719系列七：人工智能应用——医疗

系列七：人工智能应用——医疗在当今医疗领域，医生资源的短缺是造成看病难的重要原因，尤其是在不发达地区，这一问题尤为严重。智能医疗的可复制性，可以很好的解决优质医生的稀缺性问题。1、医疗数据剧增，人工智能助力解决医疗问题医疗数据爆炸增长，人工智能助力精准医疗。医疗数据在近年来激增，目前基因数据、医学影像数据、临床数据、科研文献、健康照护数据等医疗数据超过1021亿字节，医疗数据每20个月翻一倍，为人工智能的深度学习提供了很好的条件，而人工智能利用其强大的数据挖掘能力，可以加速精准医疗发展。医疗保健时间过长，人工智能可提供相关解决方案。据IBM商业研究院的报道，73%的医疗保健消费者要求缩短相应时间，人工智能可以提供医疗行业的核心业务解决方案，深入众多医疗相关行业的核心业务，提高医疗系统的运行效率。图1：个人医疗数据爆炸增长资料来源:IBM商业价值研究院图2：医疗行业的生态系统资料来源:IBM商业价值研究院相关政策助力智慧医疗加速。2016年是中国人工智能的元年，相关政策推断产业加速。2016年6月，国务院公布了《关于促进和规范健康医疗大数据应用发展的指导意见》，明确指出健康医疗大数据是国家重要的基础性战略资源，需要规范和推动健康医疗大数据融合共享、开放应用。指导意见的出台旨在打破场景数据障碍，使得数据应用有了依据。此举有望释放大数据资源的价值，助力AI+医疗产业化提速。2017年7月20日，国务院发布了《新一代人工智能发展规划》，要求推广应用人工智能治疗新模式新手段，建立快速精准的智能医疗体系。表1：国内人工智能+医疗相关政策时间出台单位具体文件内容简介2006.1国务院《国家“十一五”基础研究发展规划》曾经提到“人工智能”，但仅仅作为与计算科学的分支学科之一2015.07国务院《国务院关于积极推进“互联网+”行动的指导意见明确提出人工智能作为重点布局的11个领域之一2016.03国务院《国民经济和社会发展第十三个五年规划纲要（草案）》重点突破新兴领域人工智能技术等2016.05发改委《“互联网+”人工智能三年行动实施方案到2018年，打造人工智能基础资源与创新平台，人工智能产业体系，创新服务体系，标准化体系基本建立，基础核心技术有所突破，总体技术和产业发展与国际同步，应用及系统级技术局部领先》2016.06国务院《关于促进和规范健康医疗大数据应用发展的指导意见》明确提出人工智能作为重点布局的11个领域之一2016.07国务院《“十三五”国家科技创新规划》重点发展大数据驱动的类人智能技术方法；突破以人为中心的人机物融合理论方法和关键技术，研制相关设备、工具和平台；在基于大数据分析的类人智能方向取得重要突破。2016.1国务院《“健康中国2030”》规划纲要大力倡导规范和推动“互联网+健康医疗”服务。认知计算和人工智能技术的发展，使得其在医疗领域的应用成为现实。2017.07国务院《新一代人工智能发展规划》推广应用人工智能治疗新模式新手段，建立快速精准的智能医疗体系。探索智慧医院建设，开发人机协同的手术机器人、智能诊疗助手，研发柔性可穿戴、生物兼容的生理监测系统，研发人机协同临床智能诊疗方案，实现智能影像识别、病理分型和智能多学科会诊。基于人工智能开展大规模基因组识别、蛋白组学、代谢组学等研究和新药研发，推进医药监管智能化。加强流行病智能监测和防控。资料来源：人工智能学家2、人工智能领域相关技术成熟，人工智能医疗应用广泛随着人工智能领域，语音交互、计算机视觉和认知计算等技术的逐渐成熟，人工智能医疗领域的各项运用变成了可能。这其中主要包括：语音录入病历、医疗影像智能识别、辅助诊疗/癌症诊断、医疗机器人、个人健康大数据的智能分析等。表2：人工智能在医疗领域的运用智能医疗领域人工智能技术具体应用或方法电子病历语音识别/合成、自然语言处理语音识别医生诊断语录，并对信息进行结构化处理，得到可分类的病历信息影像诊断机器视觉图像预处理，抓取特征等辅助诊疗语音识别/合成、机器视觉、自然语言处理，机器学习通过语音、图像识别技术以及电子病历信息进行机器学习，为主治医师提供参考意见医疗机器人机器人手术机器人/导诊机器人个人健康大数据分析自然语言处理日常健康数据分析/病情监控精准医疗语音识别、机器学习DNA序列分析，疾病预防资料来源：科大讯飞，IBM官网深度学习提升语音录入病历效率电子病例的录入在国外已经有长达10年的历史了，而在中国仅有2年，而语音录入，作为减少传统录入耗时过长的重要手段，具有非常广阔的前景。DragonMedical是语音病例的龙头，Nuance的医疗语音解决方案在美国医疗机构中的覆盖率高达72%，其客户分布在全球30余个国家和地区，已经有50万名临床医师和1万台医疗设备采用其医疗语音解决方案。“基于语音的门诊病历采集系统”是科大讯飞医疗智能语音的主要产品，2016年开启了试点并初步运用，未来的发展空间辽阔。表3：主要电子病历公司对比公司应用时间医师覆盖语音识别准确率主要应用市场Nuance10年50万医师99%美国科大讯飞2年很少97%中国云之声1年很少98%中国资料来源：科大讯飞官网深度学习提升医学影像品质现代医学是建立在询证医学的基础上的，影像是重要的诊断依据，所以临床医生的需求有很大的需求是影像需求，各种各样的定量分析、历史图像的比较。医生非常擅长定性分析，在看到片子一秒钟后就大致能判断出有什么问题，但是医生需要一些工具做更精准的判断，定量的分析，这是靠眼睛很难做到的，而利用人工智能的深度学习技术就能从医学影像中提取出有用的信息，帮助医生做精准判断。图3：深度学习在医学影像中的应用资料来源：推想科技辅助诊疗：IBM专注于癌症领域，已有成熟产品，科大讯飞仍处于研究阶段在辅助诊疗领域，IBMWaston专注于癌症诊断领域在2015年7月已经步入商用，并取得不错的癌症诊断成绩，在16年超过1000例癌症病例的诊断中，在超过99%的病例中提供了与肿瘤专家的相同的解决方案。而科大讯飞以全科定位，辅助基层医生进行诊疗，旨在缓解我国医生数量不足、基层医生水平有限的问题。目前，科大讯飞还处在研究阶段，据产品成熟还需一段时间。图4：IBMWatson诊断流程资料来源：蛋壳研究院图5：全球医疗机器人行业营收规模12011410080604020020162020营收规模（亿美元）资料来源：中投顾问产业研究中心医疗机器人：手术机器人占领主要市场份额，达芬奇机器人垄断微创手术在传统手术中，医生和病人都会受到不同的煎熬，医生需要长时间手持手术工具并保持高度紧张状态，而由于人工操作精度不高，病人会在手术中遭受额外的创伤。而手术机器人的出现，可以极大的缓解这两个问题。目前手术机器人占据了医疗机器人的60%以上的市场份额。年复合增长74.7而在手术机器人领域，最出名的便是达芬奇机器人。达芬奇机器人是IntuitiveSurgical公司旗下的一款产品，机器人由外科医生控制台、床旁机械臂系统、成像系统三部分组成，从2000年面世以来，几乎垄断了微创手术。2013年，达芬奇机器人全球销售额达6.33亿美元，占手术机器人总营收的比例高达42.43%。达芬奇机器人能够让手术更精准，创口更小，不会疲惫，缝合、打结技术更高超，但是弊端也很明显，那就是它目前太昂贵了。在国外，一台达芬奇机器人售价在100—150万美元，然而卖到国内价格则高达2000万人民币，每年还需要花费高昂的机器维护费用。除此之外，机器人的机械臂是一种高值耗材，使用时是临时安装到机器人上面，每条机械臂使用10次后便不能继续使用，机械臂的价格大概每条10万人民币，而每场手术需同时使用3~4条机械臂，据此估算，每场手术大约会比传统手术贵3~4万元。