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当医疗遇上人工智能会擦出怎样的火花?

时间:2020-05-19    作者:王静    发布单位:科研学术处    发布范围:校内    阅读:

未来最重要的战略科技是什么?毫无疑问,是人工智能。

现阶段,人类进入了人工智能(Artificial Intelligence, AI)的新时代,许多国家都把人工智能作为核心战略来布局。习近平总书记指出,新一代人工智能正在全球范围内蓬勃兴起,为经济社会发展注入了新动能,正在深刻改变人们的生产生活方式。

随着人工智能技术的发展,人们的生活和工作方式正在发生天翻地覆的变化,越来越多的行业因此而产生巨大变革,例如医疗、农业、金融和教育等,似乎万能的“AI+”可以为任何行业带来跨越式发展。与此同时,许多行业都因新技术的出现而产生危机感。这种担忧和恐惧并不是多余的,甚至霍金和马斯克等名人也发布公开信,让人们警惕人工智能。

一、医生会因此下岗?

在医疗领域,由于医疗资源不足,而健康需求又十分迫切,人们早就渴望机器来辅助人类完成一些医疗工作,例如自动阅片、书写病历等,这种现实需求极大地刺激了以人工智能技术推动医疗产业变革升级浪潮的兴起。在2018年的全球首场神经影像人工智能人机大赛中,人工智能分别以87%、83%的准确率,战胜医生战队66%、63%的准确率。IBM开发的智能诊疗系统Watson可以在17秒内阅读3469本医学专著、248000篇论文、69种治疗方案、61540次试验数据、106000份临床报告,这是人类医生可望而不可及的。

                                  

(图片来自网信中国)

在这样的背景下,具有危机感的行业首当其冲便是医疗。在百度上以关键词“人工智能取代医生”进行搜索,结果竟然超过300万条。越来越多的医生在担忧,高度智慧的人工智能会让哪个科室医生会最先被替代,病理科、放射科、超声科和检验科被列入第一批名单。那么,医生这个几乎与人类历史同时出现的古老职业,会被人工智能取代吗?

(图片来自搜狐网)

答案是否定的,至少在很长一段时间内还不会,因为人工智能的发展还远未达到认知智能的时代。尽管有许多迹象表明人工智能将彻底改变医学行业,许多其他技术也将对该行业产生变革性影响,然而诸如80%的医疗专业人员将会下岗的言论,只能制造恐慌。现阶段医疗人工智能还远不能代替医生,原因有以下几点:

第一,在判断人工智能是否能够替代医生这一点上,并不能仅仅通过比较诊断准确率和时间成本来下结论。人工智能诊断准确率高,是因为人告诉它该这样做,其根本逻辑是“归纳演绎”。而对于新出现的问题或未出现的问题,人工智能是无法深入研究、总结规律的,例如对于“没见过”的疾病,人工智能是无法诊断的。

第二,人工智能医疗虽然能提高医疗的效率和质量,但是必须与某个特定任务或者特定的场景结合在一起,才能够解决问题。因为在真实的医疗过程中,医生需要根据患者病情的发展、并发症的情况、身体情况以及经济条件等给出最优的治疗方案,这个复杂的过程需要的不仅是专业知识,还有经验和智慧。显然,人工智能还只能停留在诊断表面,并不能充分考虑到上述复杂因素。

第三,医疗是个人性化的过程,而人工智能只是冰冷的机器和算法,并不具备同理心。医生可以很好地倾听病人的倾诉,关注他们的情绪和需要,并以他们理解的方式做出回应,从而建立良好的医患关系,这对疾病的治疗往往是至关重要的。而人工智即使可以针对某个疾病给出更优秀的诊疗方案,但它们无法与病人产生共情,建立信任关系,这是医疗人工智能目前无法逾越的一道鸿沟。

人工智能技术应用于医疗领域,只能是医疗的辅助,辅助医生完成大量重复性、基础性工作,让他们有时间去做具有更高附加值、更体现其学术专长的工作。因此,将人工智能与人类划分得如此“界限分明”本身就是不对的,要知道人工智能的存在是为了更好地服务于人类,而不是为了取代谁。因此,要说人工智能会取代医生,或者导致医生下岗,这种担心显然是多余的,医学界不应该为人工智能带来的恐惧而惊慌。

二、医疗人工智能的主要应用场景(来源:腾讯研究院)

“从全球创业公司实践的情况来看,智能医疗的具体应用包括洞察与风险管理、医学研究、医学影像与诊断、生活方式管理与监督、精神健康、护理、急救室与医院管理、药物挖掘、虚拟助理、可穿戴设备以及其他。”总结来看,目前人工智能技术在医疗领域的应用主要集中于以下五个领域:

(一)医疗机器人

“机器人技术在医疗领域的应用并不少见,比如智能假肢、外骨骼和辅助设备等技术修复人类受损身体,医疗保健机器人辅助医护人员的工作等。”目前实践中的医疗机器人主要有两种:

(1)能够读取人体神经信号的可穿戴型机器人,也成为“智能外骨骼”;

(2)能够承担手术或医疗保健功能的机器人,以IBM开发的达·芬奇手术系统为典型代表。

(二)智能药物研发

智能药物研发是指将人工智能中的深度学习技术应用于药物研究,通过大数据分析等技术手段快速、准确地挖掘和筛选出合适的化合物或生物,达到缩短新药研发周期、降低新药研发成本、提高新药研发成功率的目的。人工智能通过计算机模拟,可以对药物活性、安全性和副作用进行预测。借助深度学习,人工智能已在心血管药、抗肿瘤药和常见传染病治疗药等多领域取得了新突破。在抗击埃博拉病毒中智能药物研发也发挥了重要的作用。

(三)智能诊疗

智能诊疗就是将人工智能技术用于辅助诊疗中,让计算机“学习”专家医生的医疗知识,模拟医生的思维和诊断推理,从而给出可靠诊断和治疗方案。智能诊疗场景是人工智能在医疗领域最重要,也是最核心的应用场景。

(四)智能影像识别

智能医学影像是将人工智能技术应用在医学影像的诊断上。人工智能在医学影像应用主要分为两部分:一是图像识别,应用于感知环节,其主要目的是将影像进行分析,获取一些有意义的信息;二是深度学习,应用于学习和分析环节,通过大量的影像数据和诊断数据,不断对神经元网络进行深度学习训练,促使其掌握诊断能力。

(五)智能健康管理

智能健康管理是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。

(1)风险识别:通过获取信息并运用人工智能技术进行分析,识别疾病发生的风险及提供降低风险的措施。

(2)虚拟护士:收集病人的饮食习惯、锻炼周期、服药习惯等个人生活习惯信息,运用人工智能技术进行数据分析并评估病人整体状态,协助规划日常生活。

(3)精神健康:运用人工智能技术从语言、表情、声音等数据进行情感识别。

(4)移动医疗:结合人工智能技术提供远程医疗服务。

(5)健康干预:运用人工智能对用户体征数据进行分析,定制健康管理计划。

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