智能医疗不是简单的技能进步,而是全面的以技能推动医疗健康工业的变革。这种改动首要体现在医疗形式的改动(从以疾病为中心到以患者为中心)、信息化结构的改动(从临床信息化到区域信息化)、医疗办理的改动(从一般办理到个性化办理)以及预防和医治观念的改动(从重视疾病医治到重视疾病预防)。
新式冠状病毒肺炎疫情(以下简称“新冠肺炎疫情”)之下,大多数职业都受到不同程度的影响,而医疗健康职业却引起全社会重视,让大众体会到其方便性。例如:选用依据“互联网+”的长途医疗、在线问诊;选用大数据的健康码;依据人工智能的医学印象智能读片、辅佐确诊等运用。“科技抗疫”大有可为,这也成为人工智能落地职业运用的典范。未来,以人工智能、大数据为代表的高新科技赋能医疗健康职业,将成为“新常态”“新基建”。
智能医疗的发展驱动力
●医疗资源供需不平衡
医疗资源供需不平衡既是国内医疗职业面对的突出问题,也是智能医疗发展的首要驱动力。从需求层面来讲,人口老龄化加快、缓慢疾病品种增多、居民健康意识进步级添加很多医疗需求。从供应层面来讲,优质医师和医疗资源缺少、资源分配不均,难以与快速增长的医疗需求匹配。
医疗需求快速增长。国家统计局统计数据显示,截至2019年12月底,60岁及以上人口为25388万人,占总人口的18.1%。缓慢疾病患病率随之不断上升。估计到2026年,我国糖尿病和高血压发病率将添加至14%和28%,这将给医疗体系带来更大的压力,发生长期的药物医治和疾病办理本钱。
医疗供应端资源缺少、分布不均。如今医疗体系存在两个首要问题。一是医疗与公共卫生资源缺少,医疗专业人才缺少。华夏美好工业研讨院数据显示,2018年中国每千人拥有的执业医师人数只有2位,重症加强护理病房(ICU)床位占总床位数的份额仅有5%左右,而发达国家有15%。我国人均医疗开销为4236.98元,医疗费用开销占GDP的份额仅为6.46%。二是医疗资源分布不平衡。国家卫生健康委员会统计(如表1所示),2019年1—11月,全国医院招待就诊总人数为34亿人次,其中三级医院招待17.6亿人次,占总人数一半以上。
●人工智能为医疗职业赋能
弗罗斯特-沙利文咨询公司研讨指出,人工智能可将医疗效果进步30%~40%,削减多达50%的医疗本钱,首要经过强壮的核算才能、老练的算法和海量的大数据,使人工智能加快运用在医疗职业。
疫情期间,人工智能、大数据等信息技能在实践运用场景中很多试水,加快人工智能技能验证进程。智能印象辨认将病灶辨认速度降至2~3秒,进步了医师医治功率。智能化人体体温丈量体系分担了防疫作业压力。多人检测、无接触、多方针体温丈量,反常体温筛查大幅进步了检疫作业的功率和精确性。智能语音对话机器人协助防疫人员在线完成疫情通报、疫情调查、健康回访等多场景使命,下降了防疫人员劳动强度和感染危险。人工智能助力药物研制、疫苗研制、病毒基因测序,可将本来60分钟的新式冠状病毒基因剖析时刻缩短一半。
●方针引导智能医疗工业释放红利
2015—2020年,近20项人工智能相关方针在我国连续颁布,在技能立异、人才培养、产品落地、职业交融、标准监管等方面发挥了指导性效果。2017年国务院印发《新一代人工智能发展规划》,2018年教育部印发《高级学校人工智能立异行动方案》《关于促进“互联网+医疗健康”发展的意见》,2020年在中共中央政治局常委会上提出加大公共卫生服务、5G网络、数据中心等“新基建”进度。
“新基建”的根底投入将加快现有医疗体系的信息化、智能化晋级,医疗数据交互进程进一步加快,智能医疗将迎来发展高潮。
智能医疗将成为医疗服务形式“新常态”
运用人工智能、大数据、5G技能可构建掩盖诊前、诊中、诊后的线上线下一体化医疗服务形式。人工智能结合医疗健康服务可进步服务质量,改进患者体会,节省医疗保健本钱,加强医院的运营和办理。
●诊前
在诊前环节,人工智能首要运用在预防、筛查和分诊作业中。首先经过终端、可穿戴设备收集数据,然后运用人工智能技能对健康数据进行剖析、疾病预警,协助用户自我评价健康状况。人工智能疾病筛查首要包含医学印象筛查、基因筛查。人工智能虚拟助手选用智能机器人、人脸辨认、语音辨认、场景辨认等技能,结合自然语言处理和常识图谱等认知层才能,可以依据患者的状况和医治需求进行剖析,大幅进步预问诊、分导诊以及医治引导的功率。
●诊中
在诊中环节,人工智能技能首要运用在临床确诊、语音电子病历、才智病房以及临床医治等四个方面。在临床确诊中,运用人工智能辅佐确诊模拟医师的看病思维和确诊疾病进程,快速读取医学图画并进行智能确诊,协助制订牢靠的医治方案,辅佐医师快速精确地确认病灶方位、确诊疾病。语音电子病历结合大数据和区块链等技能,经过互联互通,共享相关医疗机构的数据,完成上下级医院、医院与社区、疾控中心之间的高效协作。才智病房运用人工智能监测体系、跟踪式猜测体系以及床旁交互体系辅佐护理。在临床医治上,凭借基因检测和人工智能等技能手段完成个性化医治方案。
人工智能可以快速剖析很多数据,发掘并更新突变位点和疾病的潜在联络,强化人们对基因的解读才能,提供更快捷、更精确的疾病猜测和剖析成果,完成患病危险猜测、辅佐确诊、靶向医治方案制定、诊后复发猜测等功能。
●诊后
在患者诊后办理中,人工智能首要运用于康复护理和智能随访。康复护理机器人可协助需要康复护理和行动不便的人群。智能随访体系是医院随访作业简便化的重要辅佐工具。一方面,经过继续的追寻随访、监测和效能鉴定推算疾病复发和再患病危险,扩大医疗服务范围,有效缓解线下医院门诊的压力,使医疗资源得到最充分的运用;另一方面,经过多种智能化功能协助患者完成自我康复与健康办理,有助于增强用户体会和进步患者就医满意度,进步医院的服务功率和质量。
智能医疗首要运用场景
人工智能与医疗健康范畴的交融不断加深,智能医疗将成为医疗服务形式“新常态”,且运用场景愈加广泛(如图1所示)。
●新药研制
新药研制面对周期长、费用高、成功率低等三大问题。完整的药物开发进程包含靶标挑选、药物发现、临床实验等。跟着大数据和人工智能在科学研讨中的运用,药物研讨和开发将变得愈加精确和便捷。
传统的药物靶点挑选是经过人工将已知药物与人体内的各种潜在靶点分子进行交叉挑选,然后找到有效的效果点。这种方法不只速度慢,并且容易忽视隐藏的联系。经过人工智能主动挑选药物和靶标,可进步挑选速度。此外,人工智能还可以实时收集外界最新消息,及时优化或纠正挑选进程。
药物发掘首要依托高通量挑选,主动合成化合物,并逐个对化合物进行验证。然而,跟着化合物品种的添加,本钱和危险也随之添加。运用人工智能进行虚拟药物挑选,既可以削减实践挑选的药物分子数量,还可以猜测药物分子或许的活性,发现潜在的化合物,构建具有合理功能的化合物。
药物临床实验归纳运用物联网、大数据、人工智能技能。运用人工智能对很多病历进行剖析匹配,有利于确认适宜方针受试者,节省招募受试者的时刻,更具针对性。运用智能可穿戴设备对患者进行实时监测,获取更具时效性和精确性的信息。在实验方案的规划中,运用区块链等技能可以增强患者隐私维护和测试可信度。
●医疗印象
现在,人工智能医疗印象已成为我国人工智能医疗范畴最为老练的细分范畴。在医疗印象范畴,我国专业医师缺口较大,临床需求继续添加,人工智能医疗印象市场需求火急。人工智能可以从三个方面处理医疗印象需求问题。一是病灶辨认和标注。运用深度学习方法切割印象、提取特征、定量和比照剖析,协助医师辨认并标注出病灶,进步医师诊治功率。二是靶区的主动勾画和自适应放疗。在肿瘤放射医治进程中对印象进行处理,协助放射科医师主动勾画核算机断层扫描(CT)片,大幅度缩短处理时刻。在肿瘤放射医治中,可运用智能放疗技能继续辨认病灶方位改动,削减患者医治损伤。三是印象三维重建。运用配准算法来处理断层图画配准问题,节省配准时刻,进步手术功率。
●健康办理
现在,缓慢疾病逐步成为一种新的流行病,占据人类疾病病谱首位。缓慢疾病病程长、无法治好、医治费用贵重,所以疾病的健康办理尤为重要。智能医疗下的新健康办理形式愈加注重患者的自我办理,着重实时健康监测,即时反应健康数据,及时进行干预。
人工智能可改进健康办理范畴中从业人员专业性缺少、数据关联性较弱的痛点问题。现在,健康办理从业人员非医学布景较多,专业性缺少,难以为用户定制科学完善的健康办理方案。运用人工智能技能可构建专业、实时动态更新的医疗常识图谱,在必定程度上进步健康建议方案的专业性。经过可穿戴设备和体检中心等多渠道收集用户的体征数据,对健康数据深度发掘、精准匹配,可以进步疾病危险猜测的精确性,使健康办理愈加体系化、精细化、个性化。
共建产学研医立异联合体
人工智能技能的快速发展为医疗职业带来新的机遇,同时也因其发展的不确认性而带来新的挑战。医疗人工智能触及多学科,需要医工复合型、立异式人才。针对“工业”立异乏力、“学术”偏理论不落地、“医疗服务”缺少立异技能手段的问题,需要整合优质资源,积极吸纳医疗、互联网科技企业的工业资源,招引高校科研院所的科技研制智库,积极引进医学专家的力气,树立产学研医立异渠道,展开深度交叉立异协作,加快科研成果落地。
以上海理工大学医疗器械与食品学院医学信息工程研讨所为例,我们先后与多所三甲医院分别在医学印象、智能病理体系、智能医患交流渠道等医工交叉项目展开协作。这样可以更深化地理解临床痛点,归纳运用人工智能、大数据、区块链等技能,不断打磨产品模型,完成软硬一体,提供专业的处理方案。未来相似的产学研医立异协作也将深化发掘医疗需求,将人工智能下沉到基层,为用户提供掩盖全生命周期、全健康场景的产品和服务。
对个人用户而言,智能医疗可促进更好的个性化办理;对医疗机构而言,智能医疗可下降本钱,减轻人员压力,改进患者就医体会;对研讨机构而言,智能医疗可下降研讨本钱、研讨时刻,进步研讨功率;在宏观决策方面,智能医疗可改进医疗资源分布不均的现状,推动医疗改革,下降社会医疗本钱。
从技能视点来看,人工智能作为新一代立异技能,可改动医疗范畴的供应端,全方位、多层次改造传统医疗机构的运作方法。从市场视点来讲,人工智能技能使医疗愈加高效、便捷、个性化,催生巨大增量市场。因而,智能医疗将成为医疗职业运用“新常态”,相关的科技、产品、服务将成为拉动医疗健康职业的“新基建”。