有人預(yù)測說自主AI將會取代醫(yī)生,有人則不以為然,也有人站在中間——他們對醫(yī)療AI充滿期待,卻并不擔(dān)心工作會被AI奪走。
在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域,AI已經(jīng)帶來無數(shù)進(jìn)步,例如我們可以用AI管理電子病歷,用AI診斷一些病癥,用AI輔助治療……
不應(yīng)神化,也不該拒絕——那AI到底在醫(yī)療領(lǐng)域有什么用?我們今天就來簡單盤點(diǎn)并討論一下。
AI給診斷帶來變革
在醫(yī)療AI領(lǐng)域,大多的研究工作圍繞“診斷”展開??茖W(xué)家訓(xùn)練AI系統(tǒng),讓它識別不同條件下病人的病癥,這是主要的研究方向。
在國外,IDx-DR之類的自主AI系統(tǒng)已經(jīng)獲得FDA的認(rèn)可,它們可以診斷糖尿病視網(wǎng)膜病變等疾病。谷歌也與Verily 合作開發(fā)AI系統(tǒng),它也可以診斷糖尿病視網(wǎng)膜病變。
一般來說,使用這些AI系統(tǒng)時需要專門的臨床儀器,不過密歇根大學(xué)凱洛格眼科中心開發(fā)的AI診斷系統(tǒng)用智能手機(jī)攝像頭就能識別糖尿病視網(wǎng)膜病變。這個名叫RetinaScope的系統(tǒng)將智能手機(jī)與AI技術(shù)融合,可以降低成本,讓視網(wǎng)膜成像技術(shù)得到更廣泛的應(yīng)用,這是很多AI+醫(yī)療創(chuàng)業(yè)夢想的方向。
谷歌在AI方面投入重兵,它開發(fā)的一套AI系統(tǒng)診斷肺癌的準(zhǔn)確率比人類專家還要高。原理很簡單,谷歌用深度學(xué)習(xí)算法訓(xùn)練肺癌診斷AI系統(tǒng),它可以分析斷層掃描(computed tomography,CT)影像,預(yù)測患病概率,效率和準(zhǔn)確率超出人眼。
另有研究指出,用機(jī)器學(xué)習(xí)程序診斷心臟病,準(zhǔn)確率也已達(dá)到與傳統(tǒng)手段不相上下的水平。
同時,AI診斷領(lǐng)域還取得一些其他小進(jìn)步,例如可以用Apple Watch診斷檢測精神分裂癥和心臟病。
這些原理都很簡單,對于那些有明確表征的疾病,AI在讀取數(shù)據(jù)和分析數(shù)據(jù)方面,要比人類高效和精準(zhǔn)得多。
AI幫助醫(yī)生篩選數(shù)據(jù)
AI的另一個醫(yī)療應(yīng)用是幫助醫(yī)生篩選數(shù)據(jù)。借助預(yù)測性算法,AI可以像專業(yè)人士一樣快速篩選數(shù)據(jù)。
例如,外媒報(bào)道美國威爾康乃爾醫(yī)學(xué)院(Weill Cornell Medicine)用AI系統(tǒng)分析數(shù)據(jù),判斷5天大的體外受精胚胎成功懷孕的幾率有多高。研究人員收集12000張人類胚胎圖片,花幾天時間處理,然后用數(shù)據(jù)訓(xùn)練AI算法,它就能識別健康與不健康胚胎。
研究發(fā)現(xiàn),用這種名叫Stork的算法評估新胚胎影像時成功率達(dá)到97%。以前,診斷胚胎時有時要依靠人類的主觀判斷,Stock能分擔(dān)人類的一些工作,讓流程標(biāo)準(zhǔn)化,而且更精準(zhǔn)。
不只如此,研究人員還用AI系統(tǒng)分析病人,看病人的身體條件是否適合做手術(shù)。例如,有專家開發(fā)了一套AI系統(tǒng),它可以分析病人是否適合做角膜屈光手術(shù),以及哪些病人做完手術(shù)之后可能會有并發(fā)癥。
簡言之,人類醫(yī)生判斷時往往會出現(xiàn)錯誤,有了AI工具,研究人員也許能開發(fā)出更精準(zhǔn)的篩選工具。當(dāng)然,也不是所有的醫(yī)療場景都適合,AI解決的還是大量重復(fù)勞作的問題。
AI分辨癌細(xì)胞類型
AI能否在癌癥診斷、管理方面給人類帶來幫助?當(dāng)然有可能。Osaka大學(xué)的研究人員最近做過實(shí)驗(yàn),他們開發(fā)一套AI系統(tǒng),可以分辨癌細(xì)胞類型。研究團(tuán)隊(duì)用卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)開發(fā)一套系統(tǒng),然后用8000張細(xì)胞圖片對系統(tǒng)進(jìn)行訓(xùn)練,最終系統(tǒng)識別癌細(xì)胞的精準(zhǔn)率達(dá)到98%。
癌癥有多種,病人不同,癌細(xì)胞的類型也不同,而且會存在巨大變化,這使得人類很難區(qū)分,AI系統(tǒng)則可以幫上大忙。
最近,盧森堡大學(xué)生命科學(xué)研究組也開發(fā)出一套系統(tǒng),它可以模擬癌細(xì)胞代謝過程,分析抗癌藥物的效果。據(jù)悉,該系統(tǒng)首先給健康細(xì)胞和癌細(xì)胞建模,然后專家將10000名病人的基因數(shù)據(jù)輸入系統(tǒng),再用系統(tǒng)進(jìn)行模擬,看看不同化合物對細(xì)胞代謝有何影響。
如此,AI就可以用來篩選抗癌藥物,看看哪些藥物安全有效,這樣一來在藥物進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室接受測試之前,研究人員就可以提前淘汰不合格藥物。
AI遠(yuǎn)程監(jiān)控病人體征
將AI植入穿戴設(shè)備,醫(yī)生就可以在遠(yuǎn)方監(jiān)控病人。例如,一家名叫Current Health的公司開發(fā)出一款A(yù)I設(shè)備,病人在家中使用該設(shè)備,Current Health就可以收集多種關(guān)鍵信號,包括病人的脈搏、呼吸、氧飽和度、溫度等。
該設(shè)備將各種實(shí)時數(shù)據(jù)發(fā)送給醫(yī)生,讓他們遠(yuǎn)程處理。收集數(shù)據(jù)之后,Current Health會用AI對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,及時發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)中出現(xiàn)的不良變化。
實(shí)際上在醫(yī)療電子領(lǐng)域,將AI與智能手表等設(shè)備融合監(jiān)控心臟病,早已開始流行。此外,研究人員還開發(fā)出可以診斷肥大型心肌病的AI工具,也可以植入攜帶方便的穿戴設(shè)備。
AI用于基因研究
AI還可用于基因研究。據(jù)報(bào)道,利用AI技術(shù),研究人員最近在DNA非編碼區(qū)發(fā)現(xiàn)一些基因突變,發(fā)現(xiàn)它們與自閉癥有關(guān)。然后研究人員用深度學(xué)習(xí)技術(shù)去分析這些“垃圾區(qū)域”,找出它們的影響。
具體做法上,研究小組對12萬個進(jìn)行分析,判斷哪些突變與自閉癥患者的遺傳行為有關(guān)。這一研究可能無法告訴我們到底是什么原因引發(fā)自閉癥,但它的確有可能揭示怎樣的基因突變與自閉癥有關(guān)。這樣的海量數(shù)據(jù)大規(guī)模分析,非AI不能高效完成。
總之,AI之于醫(yī)療行業(yè)的應(yīng)用已經(jīng)無處不在,從病情診斷到輔助治療,從癌癥分析到基因研究,都有AI的身影。當(dāng)然,雖然AI在醫(yī)療行業(yè)的應(yīng)用的確取得了不少進(jìn)步,不過AI仍然很年輕,未知潛力遠(yuǎn)大于已知應(yīng)用,醫(yī)療+AI的精彩之路才剛剛開始。
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