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人工智能+医疗的春天即将到来

放大字体  缩小字体 2018-04-27

  人工智能浪潮袭来  人工智能(AI)应该是近些年来最热门的词汇之一了,从接连打败李世石和柯洁的AlphaGo,到Amazon、京东、...

  人工智能浪潮袭来

  人工智能(AI)应该是近些年来最热门的词汇之一了,从接连打败李世石和柯洁的AlphaGo,到Amazon、京东、小米竞相推出的智能音箱,再到Uber、Google和百度都在研制的无人驾驶汽车,我们都能感受到人工智能切实的来到了我们周围。

  在全球人工智能发展的浪潮下,市场对人工智能的投入与期望空前巨大。真实数据显示,全球已迈入人工智能的研究竞争中。2016年,全球企业在人工智能上的投资为260亿~390亿美元,其中科技巨头的投资就为200亿~300亿美元吞噬掉主要份额,其余为创业公司的60亿~90亿美元投入。正确理解人工智能目前的应用能力、发展状态以及与市场预期间的距离,成为了各行业企业重要任务之一。在爆炸式的数据积累,基于神经网络模型的新型算法与更加强大成本更低的计算力的促进下,人工智能的发展已经突破了商业领域对其应用效果的预测,人工智能技术的应用场景在各个行业逐渐明朗,开始带来降本增益的实际商业价值。从应用方向上来看,金融、医疗、汽车、零售等数据基础较好的行业方向应用场景目前相对成熟。

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  医疗人工智能异军突起

  在众多应用领域中,AI+医疗的出现备受关注,医疗加人工智能方向已然成为市场焦点。医疗人工智能率先崛起,与医疗资源严重短缺、分布失衡的现状有关。我国培养医疗人才的周期长、成本高,优质医生资源短缺。不仅中国医生短缺,未来十年内美国也会有6~9万名内科医生的缺口无法填补,老龄化的瑞士、日本都相继有类似问题曝光。解决医疗资源的供给不足,将成为人工智能渗入医疗的根本性动因。

  在医疗领域,人工智能算法被应用到新药研制,提供辅助诊疗,癌症检测等方面都有突破性进展,虽然还说不上完全取代,但是AI+人工智能已经能够在很多方面帮到医生及患者。数据显示,预计国内AI+医疗市场2018年规模将达到200亿,并继续保持超高增速。而这其中蕴含的巨大红利无疑成为众多资本眼中的“猎物”,一时间,AI+医疗的创业公司层出不穷。据亿欧网发布的《2017人工智能赋能医疗产业研究报告》,截止至2017年8月15日,国内医疗人工智能公司累积融资额已超过180亿人民币,融资公司共104家;另有27家公司未获投,或未公布融资信息;国内在医疗人工智能布局的企业主要有阿里巴巴、腾讯、百度、科大讯飞、华大基因;海外主要有IBM、Google、苹果、微软、亚马逊等。

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  人工智能在医疗领域的巨大作用

  人工智能将起到解放医生劳动力的作用,从根本上提高医疗生产力,提升医疗供给端的服务能力,解决供不应求的医疗窘状。医疗结合人工智能应用领域丰富,基于人工智能的智慧医疗主要有以下五个发展方向:

  一、智能医疗机器人

  智能医疗机器人主要指用于外科手术、功能康复及辅助护理等方面的机器人。

  谷歌母公司Alphabet和强生公司在2015年12月联合成立Verb Surgical公司,研发新一代辅助手术的机器人。谷歌在肾脏、眼科疾病等细分领域进展较快,同时Alphabet旗下有多家生物科技和医疗公司,未来将聚合形成规模效应。强生作为老牌医疗器械公司,将得到Verb Surgical及谷歌系公司的技术支持,包括机器学习技术以及强大的图像处理技术。

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  二、智能药物研发

  目前已发展到虚拟药物筛选阶段,在计算机上模拟药物筛选的过程,对化合物可能的活性作出预测,对可能成为药物的化合物进行有效筛选,大幅降低药物开发成本。

  最著名的药物研发深度学习模型可能是IBM的Watson机器人。IBM于2016年12月与Pfizer公司签署协议,协助Pfizer的免疫肿瘤药物研发,除此之外,IMB还和多个药企有合作协议。IBM的Watson机器人可以快速分析大量的文本数据,并使用大量实验室数据、临床报告和科学出版物测试猜想,以此来寻找潜在药物。IBM Watson作为领域中的翘楚,随着人工智能技术的逐渐成熟,在2016年开始放开手脚,以肿瘤为重心,在慢病管理、精准医疗、体外检测等九大医疗领域中实现突破,逐步实现人工智能作为一种新型工具的价值。

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  三、智能诊疗

  智能诊疗融合了知识图谱、自然语言处理、认知技术、自动推理、机器学习、信息检索等技术,通过假设任职和大规模的证据搜集、分析、评价,从而给出诊疗判断。

  百度在2016年成立了百度医疗大脑项目,通过海量医疗数据、专业文献的采集与分析进行人工智能化的产品设计,模拟医生问诊、与用户多轮交流、反复验证,最终给出建议;同时还在过程中收集、整理病人症状描述,辅助完成问诊。

  四、智能影像识别

  智能影像识别指运用人工智能技术识别及分析医疗影像,帮助医生定位病症分析病情,辅助做出诊断。

  腾讯通过微信在挂号和支付环节及早切入医疗服务领域,在人工智能领域也积极探索。腾讯发布了首个人工智能医学影像产品,称为“觅影”,与国内不同医疗机构分别开展各种医学AI项目,涵盖食道癌早期筛查系统、肺结节检测系统、辅助诊疗系统等,目前处于实验阶段。

  五、智能健康管理

  即将人工智能技术应用到健康管理的具体场景中。目前主要集中在风险识别、虚拟护士、精神健康、在线问诊、健康干预以及基于精准医学的健康管理。

  Welltok的健康管理平台,运用人工智能技术分析用户体征数据,为每一个用户创建多渠道的个性化健康路线。

  实际上,智能诊断和医学影像是目前医疗人工智能领域发展相对成熟的两个领域。国内外科技巨头们在医疗人工智能领域的应用,基本也都是围绕智能诊断和医学影像识别两大主流应用展开。但是针对五大智慧医疗发展方向也会交叉涉及,进行多领域融合研发。

  Microsoft微软最新研发的的机器学习项目名为Hanover,通过深度学习理解专业的医学论文,帮助医生预测对癌症患者最有效的药物。另一个项目则是医疗放射领域的应用,人工智能手段分析癌症患者的肿瘤CT扫描片。与谷歌类似,微软在人工智能的领域也不局限于医疗分支,在语音翻译、知识图谱等领域都有涉及。

  阿里巴巴通过ET医疗大脑,强势进入医疗AI领域,阿里云宣称,自主开发的人工智能ET,“可在患者虚拟助理、医学影像、精准医疗、药效挖掘、新药研发、健康管理等领域承担医生助手的角色”。由阿里健康研发的医疗系统AI“Doctor You”,包括临床医学科研诊断平台、医疗辅助检测引擎、医师能力培训系统等。据悉,其正确识别肺结节的准确度达到90%以上。

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  创业公司乘势而上,共赴人工智能盛宴

  除了科技大佬,在政策与资本的大力扶持下,国内创业公司也不甘落后,创新AI企业快速涌现,共同奔赴人工智能狂欢盛宴。

  Airdoc

  Airdoc利用深度学习技术,在医学专家指导下对海量医学图像数据进行训练、建立模型,实现对多病种病变组织的检测、影像识别,另外通过多模态数据分析,形成疾病预测模型,有效监测疾病,预知风险。Airdoc的市场副总裁张京雷介绍,AI技术能辅助基层医生更快更准确地诊断常见疾病,对于眼科疾病而言,能完成简单重复性但需要很强经验积累的工作(如阅片),为基层赋能,因为很多基层医疗机构原本没有眼科医生,而现在全科医生加人工智能就能诊断常见的眼科疾病。

  据了解,Airdoc也是国内最早开始AI探索的团队之一,已经和众多医疗机构建立合作,积累了大量经医疗团队标注的高质量数据。

  碳云智能

  碳云智能成立于2015年,是王俊离职华大基因后在深圳成立的创业公司,公司名碳代表生命,还有互联网和人工智能概念。碳云智能打造的“数字生命”,源自三个基本的科学假设:人的生命特征和运行状态可以用数字化的方式描述;数字化生命可以用智能化的手段计算分析;智能化的数字生命可以通过互联产生更大的价值。

  通过打造数字化,智能化和网络化的平台,碳云智能正在引领一场后基因组学时代的健康革命。用数字化的方式去记录个体的生命状态,进而用先进的人工智能技术,对百万级人群的生命大数据进行分析,通过持续模拟生命本身的特质和规律,从中搜集有关健康,疾病和衰老的最新信号,帮助每个人更好地管理自己的健康。

  科大讯飞

  作为国内领先的人工智能企业,科大讯飞启动了人工智能辅助诊疗中心建设,先后与多家医院开展深度合作,共同打造智慧医院。此前还和中国医学科学院北京协和医学院共建“中国医学科学院-科大讯飞医学人工智能研究中心”。

  今年3月科大讯飞还为开拓AI医疗市场,专门引进智慧医疗领域顶级人才陶晓东博士,并制定完整的智慧医疗产品线战略,涉及语音技术在医疗中的应用、智能影像辅助诊断、辅助诊疗系统等三大业务。

  2017年7月,科大讯飞联合复星医药、德勤咨询、思创医惠、荣之联、Boston AI、浙江知识产权交易中心、杉杉医疗及贝壳社共同发起中国首个医疗人工智能领域的产业联盟——健康产业人工智能技术创新联盟。

  蓝景智能

  蓝景智能是成都首批成长起来的技术驱动型人工智能企业,公司聚集了国内一流的人工智能技术人才,并成立了蓝景深度学习研究院,吸引了包括阿里、国防科大等人工智能技术专家顾问。经过长期的技术积累,以深度学习为技术引擎,自建十亿级分布式计算存储平台、大规模GPU计算集群和高性能计算平台,独立构建图像视频处理、自然语言处理、复杂网络等模型算法。

  2017年,蓝景智能正式启动AI+医疗项目,自主研发基于ECG信号的DeepRhythm、DeepBeat模型算法,打造了国内唯一以深度学习为核心的智能心电监护系统和医疗影像智能辅助诊疗系统;完成基于肺部医疗影像的LUN.Detection结节筛查模型、3DIS结节构画模型、CancerSearch癌症良恶性判断模型;与三胞集团旗下Natali公司、复旦大学附属华东医院张国桢肺部微小结节诊疗中心等医疗机构达成战略合作。

  随着人工智能技术的逐渐深化,越来越多前沿科技公司展开了人工智能技术在医疗领域应用的探索。

  医疗AI未来发展趋势

  人工智能+对医疗领域的改造是颠覆性的,它不仅仅是一种技术创新,更是对医疗产业生产力的变革,将带来庞大的增量市场,市场空间无限。

  全球领先的网络解决方案供应商思科Cisco预计,人工智能结合医疗将成为增长最快的行业之一。医疗机构应用AI的年复合增长率在2015-2020年达到30%,比汽车物联网的增速29%还高。

  外媒SCIENCE GUIDE对未来医疗人工智能的趋势作了预判。在疾病预测、疾病预防、康复医疗、减缓衰老、健康、增强医生技能等领域将前景大好。

  现阶段人工智能是帮助医生而非取代医生。随着科技的不断进展,医生的视觉、触觉等感官已经得到了极大程度的强化与延伸。比如:内视镜技术(包括胃肠镜、腹腔镜、神经内镜等)的发展让医生看到用肉眼无法看到或无法看清的微小区域,而机器人技术让手术操作更加稳定与精确。人工智能的进步,则将给医生的大脑,加上一颗新的引擎。人工智能技术能让医疗产业链得以进一步优化,并让医疗行业走向更高效率与更高层次,未来更加值得期待。

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