如何利用AI、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)，提升醫(yī)療水平、優(yōu)化公衛(wèi)體系的精細化管理能力，將成為地方政府與科技公司共同面對的一場決定命運的“大考”。

《“健康中國2030”規(guī)劃綱要》明確將發(fā)展健康產(chǎn)業(yè)作為“健康中國”建設(shè)五大任務(wù)之一，并提出將健康產(chǎn)業(yè)發(fā)展成為國民經(jīng)濟支柱性產(chǎn)業(yè)的戰(zhàn)略目標：2020年健康服務(wù)業(yè)總規(guī)模達到8萬億，到2030年達到16萬億，全年GDP占比超過10%。

在新基建的七大領(lǐng)域中，作為城市底層基礎(chǔ)設(shè)施和數(shù)字經(jīng)濟的底座，大數(shù)據(jù)中心的平臺化水平和運營能力，將直接決定新基建的整體成效。而醫(yī)療，將是驗證大數(shù)據(jù)中心建設(shè)成色的一把“放大鏡”。

今天，強國融媒智庫就來盤點一下大數(shù)據(jù)醫(yī)療的應(yīng)用、痛點和未來……

5大應(yīng)用

醫(yī)生往往都希望盡可能多地收集病人信息，盡早發(fā)現(xiàn)疾病，對于患者來說，不但降低了身體健康受損的風(fēng)險，同時也能夠減少醫(yī)療支出。而通過對醫(yī)療大數(shù)據(jù)的分析，人類不但能夠預(yù)測流行疾病的爆發(fā)趨勢、避免感染、降低醫(yī)療成本等，還能讓患者享受到更加便利的服務(wù)。

一、電子病歷

到目前為止，大數(shù)據(jù)最強大的應(yīng)用就是電子醫(yī)療記錄的收集。每一個病人都有自己的電子記錄，包括個人病史、家族病史、過敏癥以及所有醫(yī)療檢測結(jié)果等。

這些記錄通過安全的信息系統(tǒng)(究竟是否安全值得商榷)在不同的醫(yī)療機構(gòu)之間共享。每一個醫(yī)生都能夠在系統(tǒng)中添加或變更記錄，而無需再通過耗時的紙質(zhì)工作來完成。這些記錄同時也能幫助病人掌握自己的用藥情況，同時也是醫(yī)學(xué)研究的重要數(shù)據(jù)參考。

二、健康監(jiān)控

醫(yī)療業(yè)的另一個創(chuàng)新是“可穿戴設(shè)備”的應(yīng)用，這些設(shè)備能夠?qū)崟r匯報病人的健康狀況。

和醫(yī)院內(nèi)部分析醫(yī)療數(shù)據(jù)的軟件類似，這些新的分析設(shè)備具備同樣的功能，但能在醫(yī)療機構(gòu)之外的場所使用，降低了醫(yī)療成本，病人在家就能獲知自己的健康狀況，同時還獲得智能設(shè)備所提供的治療建議。

這些可穿戴設(shè)備持續(xù)不斷地收集健康數(shù)據(jù)并存儲在云端。

除了為個體患者提供實時信息以外，這些信息的收集也能被用于分析某個群體的健康狀況，并根據(jù)地理位置、人口或社會經(jīng)濟水平的不同用于醫(yī)療研究。最后在這些前期研究的基礎(chǔ)上制定并調(diào)整疾病的預(yù)防與治療方案。

裝有GPS定位的哮喘吸入器就是一個典型的例子，它觀察的不僅是單個患者的哮喘，還能從同一區(qū)域、多名患者的哮喘規(guī)律中找到更好的適合該地區(qū)的治療方案。

可穿戴設(shè)備在我們的日常生活中隨處可見，計步器、體重跟蹤器、睡眠監(jiān)測儀、家用血壓計等都為醫(yī)療數(shù)據(jù)庫提供著關(guān)鍵數(shù)據(jù)。

三、醫(yī)護資源配置

這個看似不可能完成的任務(wù)，已經(jīng)在大數(shù)據(jù)的幫助幫助下在一些“試點”單位實現(xiàn)。在法國巴黎，有四家醫(yī)院通過多個來源的數(shù)據(jù)預(yù)測每家醫(yī)院每天和每小時的患者數(shù)量。

他們采用一種被稱為“時間序列分析”的技術(shù)，分析過去10年的患者入院記錄。這項研究能夠幫助研究人員發(fā)現(xiàn)患者入院的規(guī)律并利用機器學(xué)習(xí)，找到能夠預(yù)測未來入院規(guī)律的算法。

這項數(shù)據(jù)最終會提供給醫(yī)院的管理人員，幫助他們預(yù)測接下來15天中所需要的醫(yī)護人員“陣容”，為患者提供更加“對口”的服務(wù)，縮短他們的等待時間，同時也有利于為醫(yī)護人員盡可能合理地安排工作量。

四、大數(shù)據(jù)與人工智能

人工智能技術(shù)通過算法和軟件，分析復(fù)雜的醫(yī)療數(shù)據(jù)，達到近似人類認知的目的。因此AI使得計算機算法能夠在沒有直接人為輸入的情況下預(yù)估結(jié)論成為可能。

由AI支持的腦機接口可以幫助恢復(fù)基本的人類體驗，例如因神經(jīng)系統(tǒng)疾病和神經(jīng)系統(tǒng)創(chuàng)傷而喪失的說話和溝通功能。

在不使用鍵盤、顯示器或鼠標的情況下，在人類大腦和計算機之間創(chuàng)建直接接口，將大幅提高肌萎縮側(cè)索硬化或中風(fēng)損傷患者的生活質(zhì)量。

AI還是新一代放射工具的重要組成部分，通過“虛擬活檢”幫助分析整個腫瘤情況，而不再通過一個小小的侵入性活檢樣本。AI在放射醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用能夠利用基于圖像的算法來表現(xiàn)腫瘤的特性。

在發(fā)展中國家，精通放射學(xué)、超聲波等領(lǐng)域的醫(yī)護人員非常匱乏。AI能夠在一定程度上完成原本需要人類參與的診斷行為，降低實際操作中對一個專業(yè)放射科醫(yī)師的需求。

五、醫(yī)學(xué)影像

醫(yī)學(xué)影像包括X射線、核磁共振成像、超聲波等，這些都是醫(yī)療過程中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

放射科醫(yī)生往往需要單獨查看每一個檢查結(jié)果，不但產(chǎn)生了巨大的工作量，同時也有可能耽誤患者的最佳治療時間。但是大數(shù)據(jù)卻可以有效解決這一問題。

算法所能夠研究的圖像數(shù)量遠遠超出人類大腦，任何一個放射科醫(yī)師窮盡一生也不可能與機器的運行速度和強度匹敵。通過構(gòu)建識別圖像中模型的算法，使這些模型能夠形成編號系統(tǒng)，幫助醫(yī)生做出診斷。

5個痛點

一、數(shù)據(jù)安全

醫(yī)療數(shù)據(jù)涉及個人數(shù)據(jù)隱私方面的問題，因此要特別注意個人數(shù)據(jù)隱私保護，中國《網(wǎng)絡(luò)安全法》規(guī)定“網(wǎng)絡(luò)運營者不得泄露、篡改、毀損其收集的個人信息；未經(jīng)被收集者同意，不得向他人提供個人信息。但是經(jīng)過處理無法識別特定個人且不能復(fù)原的除外”

雖然AI醫(yī)療公司在使用數(shù)據(jù)時要進行數(shù)據(jù)的無法識別特定個人處理，這在一定程度上能夠幫助AI醫(yī)療公司規(guī)避數(shù)據(jù)安全問題，但仍舊無法完全避免數(shù)據(jù)安全問題的產(chǎn)生。

目前，我國沒有明確的法律規(guī)定數(shù)據(jù)歸屬問題，醫(yī)療數(shù)據(jù)使用權(quán)到底是患者個人、醫(yī)療機構(gòu)、還是參與建設(shè)的企業(yè)？

醫(yī)療行業(yè)內(nèi)的共識是：數(shù)據(jù)是患者、醫(yī)生、醫(yī)院三方共同的資源，且不能直接用作盈利，一般來說數(shù)據(jù)可以找科研項目合作中使用，使用前必須經(jīng)過患者同意、醫(yī)生必須得到醫(yī)院科研項目申請批復(fù)。

因此，大多數(shù)AI醫(yī)療公司仍是通過與醫(yī)療機構(gòu)合作科研項目，獲取數(shù)據(jù)訓(xùn)練模型。

二、數(shù)據(jù)開放受限

中國的醫(yī)療數(shù)據(jù)開放程度有限，主要體現(xiàn)兩個方面：一是境內(nèi)與境外的流通限制，二是醫(yī)院與醫(yī)院或醫(yī)院與公司之間流通的限制。

境內(nèi)與境外的限制其實很簡單，這個各個國家都有相關(guān)規(guī)定，而且有的國家規(guī)定的更加嚴格，比如美國和歐洲。在醫(yī)院與醫(yī)院的流通限制方面，我國大部分的醫(yī)院數(shù)據(jù)都是獨立存在的，流通起來相對困難，更談不上共享和數(shù)據(jù)交叉應(yīng)用及數(shù)據(jù)變現(xiàn)。

2017年以來，國家通過立法逐步規(guī)范和開放數(shù)據(jù)的使用，同時陸續(xù)建立各類數(shù)據(jù)應(yīng)用平臺，通過國家力量和產(chǎn)業(yè)資本的結(jié)合，加快醫(yī)療數(shù)據(jù)的互聯(lián)互通和數(shù)據(jù)共享機制，為醫(yī)療大數(shù)據(jù)的應(yīng)用帶來福音。

三、數(shù)據(jù)標準差異

我國人口眾多，醫(yī)療數(shù)據(jù)豐富，但”數(shù)據(jù)大“不等于 “大數(shù)據(jù)“，臨床數(shù)據(jù)不夠統(tǒng)一和規(guī)范，不同地區(qū)、不同醫(yī)院之間的數(shù)據(jù)沒有建立起聯(lián)系，也沒有統(tǒng)一的標準，因此價值也得不到體現(xiàn)。

比如影像系統(tǒng)的數(shù)據(jù)標準問題，超過80%的醫(yī)療大數(shù)據(jù)為影像形式，但PACS系統(tǒng)的生產(chǎn)設(shè)備和數(shù)據(jù)標準是不一致的，數(shù)據(jù)交流存在諸多障礙。

四、倫理爭議

盡管AI在醫(yī)療行業(yè)取得了令人矚目的進展，但不可否認的是，AI的應(yīng)用依然存在一系列的倫理問題，比如：AI造成了個人信息泄露，導(dǎo)致醫(yī)療事故，責(zé)任方是誰？AI的使用造成了醫(yī)療人員的失業(yè)，引發(fā)醫(yī)療產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)型，社會應(yīng)該如何應(yīng)對？諸如此類的問題很多，都需要行業(yè)從業(yè)者去面對和解決。

五、數(shù)據(jù)成本高

所有基于AI的醫(yī)療技術(shù)，都是以”數(shù)據(jù)“為基礎(chǔ)的，目前AI醫(yī)療公司獲得數(shù)據(jù)的渠道分為三種：第一，與醫(yī)院合作科研項目；第二，從公開數(shù)據(jù)集下載數(shù)據(jù)；第三，購買數(shù)據(jù)。

總體來說，獲取數(shù)據(jù)的成本主要在數(shù)據(jù)獲取和數(shù)據(jù)標注上，而隨著模型訓(xùn)練的逐步深入，數(shù)據(jù)吞吐量可能會是幾何級數(shù)增長，代價也會水漲船高，這無形中為實現(xiàn)大數(shù)據(jù)醫(yī)療增加了負擔(dān)。

5種趨勢

一、影像識別智能化

2018年6月，由國家神經(jīng)系統(tǒng)疾病臨床醫(yī)學(xué)研究中心、首都醫(yī)科大學(xué)人腦保護高精尖創(chuàng)新中心和中國卒中學(xué)會聯(lián)合主辦的“Chain”杯全球首場神經(jīng)影像人工智能人機大賽全球總決賽上，一方是全球首款CT、MRI神經(jīng)影像AI輔助診斷系統(tǒng)，一方是25名全球神經(jīng)影像領(lǐng)域頂尖專家。

AI分別以87%、83%的準確率，戰(zhàn)勝醫(yī)生66%、63%的準確率，而且在速度上基于大數(shù)據(jù)的人工智能也占盡優(yōu)勢。

醫(yī)療數(shù)據(jù)中有超過90%來自于醫(yī)學(xué)影像，但是影像診斷過于依賴人的主觀意識，容易發(fā)生誤判。中國臨床醫(yī)療每年的誤診人數(shù)約為5700萬人。AI通過大量學(xué)習(xí)醫(yī)學(xué)影像，可以幫助醫(yī)生進行病灶區(qū)域定位，減少漏診誤診問題。

二、智能診療通用化

智能診療是人工智能在醫(yī)療領(lǐng)域最重要、也最核心的應(yīng)用場景。

智能診療就是將人工智能技術(shù)應(yīng)用于疾病診療中，計算機可以幫助醫(yī)生進行病理，體檢報告等的統(tǒng)計，通過大數(shù)據(jù)和深度挖掘等技術(shù)，對病人的醫(yī)療數(shù)據(jù)進行分析和挖掘，自動識別病人的臨床變量和指標。計算機通過“學(xué)習(xí)”相關(guān)的專業(yè)知識，模擬醫(yī)生的思維和診斷推理，從而給出可靠診斷和治療方案。

IBM研發(fā)的沃森機器人可以在17秒內(nèi)閱讀 3469本醫(yī)學(xué)專著，248000篇論文，69種治療方案，61540次試驗數(shù)據(jù)，106000份臨床報告。通過海量讀取醫(yī)學(xué)知識，沃森機器人在短時間內(nèi)迅速成為腫瘤專家。

2012年沃森機器人通過了美國職業(yè)醫(yī)師資格考試，并部署在美國多家醫(yī)院提供輔助輔助診療的服務(wù)。目前沃森機器人提供診治服務(wù)的病種包括乳腺癌、肺癌、結(jié)腸癌、前列腺癌、膀胱癌、卵巢癌、子宮癌等多種癌癥。

三、藥物研發(fā)提速

依托大數(shù)據(jù)，人工智能系統(tǒng)可以快速、準確的挖掘和篩選出適合的藥物。通過計算機模擬，人工智能可以對藥物活性、安全性和副作用進行預(yù)測，找出與疾病匹配的最佳藥物。這一技術(shù)將會大大縮短藥物研發(fā)周期、降低新藥成本并且提高新藥的研發(fā)成功率。

例如，當(dāng)某人被診斷為癌癥時，智能藥物研發(fā)系統(tǒng)會利用病人的正常細胞和腫瘤來將它的模型實例化，并嘗試所有可能的藥物，直到找到一種能殺死癌細胞又不傷害正常細胞的藥物。如果它找不到有效藥物或者有效藥物組合，那么它就會著手研發(fā)一種能治愈癌癥的新藥。如果藥物醫(yī)治了疾病但仍有副作用，系統(tǒng)則會嘗試通過相應(yīng)調(diào)整擺脫副作用。

四、醫(yī)療機器人廣泛應(yīng)用

機器人在醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用范圍很廣泛，比如智能假肢、外骨骼和輔助設(shè)備等技術(shù)修復(fù)人類受損身體，醫(yī)療保健機器人輔助醫(yī)護人員的工作等。

目前，關(guān)于機器人在醫(yī)療界中的應(yīng)用的研究主要集中在外科手術(shù)機器人、康復(fù)機器人、護理機器人和服務(wù)機器人方面。國內(nèi)醫(yī)療機器人領(lǐng)域也經(jīng)歷了快速發(fā)展，進入了市場應(yīng)用。

天智航的“天璣”第三代機器人可以輔助醫(yī)生開展四肢、骨盆骨折以及脊柱全節(jié)段手術(shù)，讓患者的軟組織損傷更小、出血量更少、恢復(fù)更快，并減輕醫(yī)生疲勞。

在醫(yī)院門診部，科大訊飛的“曉醫(yī)”在全國近100家醫(yī)院“上崗”，為患者提供預(yù)約掛號、問詢服務(wù)、智能導(dǎo)診、路徑指引、報告查詢等多種功能，為醫(yī)院分攤導(dǎo)診工作。讓很多人感到痛苦和恐懼的胃鏡檢查，現(xiàn)在患者只需吞下一粒膠囊，在胃里變成“機器人”進行螺旋式掃描，將圖像實時傳輸至醫(yī)生電腦，便可快速完成。

五、健康管理實時追蹤

根據(jù)人工智能而建造的智能設(shè)備可以監(jiān)測到人們的一些基本身體特征，如飲食、身體健康指數(shù)、睡眠等。對身體素質(zhì)進行簡單的評估，提供個性的健康管理方案，及時識別疾病發(fā)生的風(fēng)險，提醒用戶注意自己的身體健康安全。目前人工智能在健康管理方面的應(yīng)用主要在風(fēng)險識別、虛擬護士、精神健康、在線問診、健康干預(yù)以及基于精準醫(yī)學(xué)的健康管理。

目前研究人員正在努力使智能穿戴設(shè)備，通過和智能手機連接，將電子病歷等多渠道的數(shù)據(jù)進行整合，人工智能系統(tǒng)可以為病人提供個性化的健康管理方案，幫助病人規(guī)劃日常健康安排。

同時，通過手機或者家庭智能終端，用戶可以隨時聯(lián)系智能健康咨詢服務(wù)平臺，獲得專業(yè)的病情分析咨詢。還提供專屬的健康管理人員，提供上門理療，上門送藥等多種服務(wù)。