AI 在醫(yī)療器械行業(yè)中的現(xiàn)狀

文/張建鋒

人工智能在社會(huì)各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用引起了廣泛的關(guān)注，它進(jìn)入醫(yī)療設(shè)備領(lǐng)域，并為提高病人的診斷率和治療有效性做出了重大貢獻(xiàn)。在醫(yī)療領(lǐng)域的設(shè)備使用人工智能主要在輔助治療、醫(yī)學(xué)影像處理、藥物挖掘和專家系統(tǒng)等領(lǐng)域。

1 人工智能概述

近年來，人工智能進(jìn)一步快速發(fā)展和應(yīng)用，主要使用理論和建模的研究、人工智能理論、方法和應(yīng)用系統(tǒng)技術(shù)。人工智能、實(shí)際屬于計(jì)算機(jī)科學(xué)范疇。人工智能技術(shù)主要在自然語言處理、知識(shí)圖譜、深度學(xué)習(xí)等領(lǐng)域有重大的技術(shù)突破。人工智能是一門復(fù)雜科學(xué)，需要在研究和開發(fā)過程中深入了解計(jì)算機(jī)科學(xué)、心理學(xué)和哲學(xué)。人工智能處理的科學(xué)內(nèi)容非常廣泛，在各個(gè)領(lǐng)域，例如，機(jī)器學(xué)習(xí)、視覺識(shí)別等都有很好的應(yīng)用。一般來說，人能智能技術(shù)的研究是希望機(jī)器擁有像人類一樣的智慧。人工智能技術(shù)射擊到的知識(shí)非常多，比如語言學(xué)、生物學(xué)、統(tǒng)計(jì)學(xué)、數(shù)學(xué)等。近年來人工智能技術(shù)在醫(yī)療器械方面有著非常重要的應(yīng)用。

2 人工智能在醫(yī)療器械領(lǐng)域的應(yīng)用現(xiàn)狀

人工智能在醫(yī)療器械領(lǐng)域的應(yīng)用比較廣泛，如藥物挖掘、輔助診療、虛擬助手等。國內(nèi)外很多公司都加大了醫(yī)療設(shè)備領(lǐng)域的人工智能應(yīng)用的綜合研究。比如在20111年，IBM 就把人工智能機(jī)器人就應(yīng)用到了醫(yī)療器材等領(lǐng)域中，而且和紐約基因中心、蘋果等公司有著很好的合作。2016年，谷歌深宣布成立深度學(xué)習(xí)的部門，并且與英國國民健康系統(tǒng)進(jìn)行合作，同時(shí)也在和英國的一些大型醫(yī)院在進(jìn)行合作，共同開發(fā)出各種輔助醫(yī)生進(jìn)行快速獲得醫(yī)療治療的結(jié)果，作出正確辨識(shí)。在國內(nèi)，我國大型互聯(lián)網(wǎng)公司百度在2016年時(shí)推出了百度大腦，可以模擬醫(yī)生進(jìn)行醫(yī)療問診，從而幫助醫(yī)生進(jìn)行快速準(zhǔn)確的問診。上述例子中，人工智能的應(yīng)用程序的速度加快，表明我們有必要考慮人工智能的應(yīng)用情況。下文將從多個(gè)方面探討。

3 人工智能在醫(yī)療器械領(lǐng)域的具體應(yīng)用

3.1 人工智能在輔助診療中的應(yīng)用

使用人工智能技術(shù)為醫(yī)生進(jìn)行輔助的醫(yī)療診斷與治療，是提升醫(yī)療技術(shù)的重要元素。使用人工智能來支持診斷和治療，市場機(jī)會(huì)巨大，醫(yī)療知識(shí)讓人工智能機(jī)器人進(jìn)行學(xué)習(xí)，讓執(zhí)行醫(yī)生對(duì)診斷的結(jié)果進(jìn)行推理，最終制定出一個(gè)最佳的治療方案。在診斷時(shí)，人工智能需要能夠準(zhǔn)確確定患者病情的信息，并在掌握了醫(yī)學(xué)知識(shí)后做出治療推斷。一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的輔助治療的程序包括相關(guān)疾病信息的獲取，各種假設(shè)性可能的推理、以及最終治療方案的選擇。

（1）就是獲得相關(guān)病癥的信息?；颊呤紫刃枰獙⒓膊⌒畔⑤斎肴斯ぶ悄芟到y(tǒng)，可采取自述、上傳化驗(yàn)結(jié)果等方式進(jìn)行。人工智能系統(tǒng)將獲取診斷的基本知識(shí)。

（2）假設(shè)可能性。在對(duì)“醫(yī)學(xué)知識(shí)”進(jìn)行“研究”后，人工智能可以在患者疾病信息合并后進(jìn)行診斷。

（3）選擇一個(gè)治療方案。通過分析療效、毒性和副作用，人工智能“學(xué)習(xí)”醫(yī)學(xué)經(jīng)驗(yàn)，最后經(jīng)過一系列的處理，得到一個(gè)最佳的治療方案。

在輔助診斷和治療方面進(jìn)行人工智能的使用方面，IBM Watson 在現(xiàn)階段最有效最成功。 2012年，Vstonson 通過了美國職業(yè)醫(yī)生的考試，為幾家美國醫(yī)院提供輔助醫(yī)療服務(wù)。目前，Watson 可供診斷服務(wù)的有乳腺癌、肺癌、結(jié)腸癌、膀胱癌、卵巢癌和子宮等癌癥。IBM Watson 在幾秒鐘中閱讀大量醫(yī)學(xué)期刊、手冊(cè)、文章、治療計(jì)劃等醫(yī)學(xué)文獻(xiàn)，在各種測試數(shù)據(jù)和臨床報(bào)告中，可以得到大量的醫(yī)學(xué)知識(shí)，成為腫瘤專家。浙江中心醫(yī)院的醫(yī)療中心在2016年12月26日表示，IBM 在當(dāng)?shù)氐尼t(yī)院沃森醫(yī)院進(jìn)行輔助治療，并且沃森已經(jīng)在腫瘤設(shè)備領(lǐng)域得到應(yīng)用，提高了診斷的有效性，在美國患有癌癥的病人存活率在五年以上的超過了診斷的三分之二，而在我國存活率卻不到三分之一。由此可以看出，我國診斷的水平低，而且哥地區(qū)差異大，所以我們更需要人工智能，充分發(fā)揮人工智能的輔助診斷和治療功能，提高對(duì)腫瘤的診斷和效率。

3.2 人工智能在藥物挖掘中的應(yīng)用

利用人工智能進(jìn)行藥物發(fā)現(xiàn)有望大大縮短新藥的開發(fā)周期，有效提高成功的可能性，對(duì)藥物的活性以及安全性等副作用需要進(jìn)行有效的預(yù)測。比如說，美國的一家Atomwise 公司是一家進(jìn)行藥物研究的公司，使用IBM 的超級(jí)計(jì)算機(jī)在人工智能領(lǐng)域進(jìn)行廣泛的研究和分析，并對(duì)分子結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行科學(xué)合理的分析，選擇治療方法。通過對(duì)強(qiáng)大計(jì)算性能的使用，評(píng)估820 多萬種候選藥物，從而大大的降低了研發(fā)的費(fèi)用，而且也縮短了檢測的周期。在2105年的時(shí)候，Atomwise 在使用人工智能的算法，在24 小時(shí)內(nèi)即可找出治療相關(guān)疾病的藥物。

而以前，至少要花費(fèi)幾個(gè)月或幾年的研究時(shí)間。2012年，默克公司開始研究最初由Kaggle 數(shù)據(jù)處理技術(shù)公司發(fā)起的虛擬篩選統(tǒng)計(jì)識(shí)別技術(shù)。目前，Kaggle 使用人工智能和深度學(xué)習(xí)的應(yīng)用，Atomwise 在24 個(gè)內(nèi)利用人工智能機(jī)器人分析測量師多種藥物，并且找到了埃博拉病毒的治療方案，從而對(duì)人類的健康起著非常重要的地位。

4 結(jié)語

綜上所述，人工智能是計(jì)算機(jī)研究的重要領(lǐng)域之一，在這些方進(jìn)行理論探索和發(fā)現(xiàn)，對(duì)計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展具有重要意義。目前，在國內(nèi)外人工智能研究的支持下，其成果逐步走向各個(gè)社會(huì)領(lǐng)域，給人們的生活和工作帶來了極大的便利。在醫(yī)療器械領(lǐng)域應(yīng)用人工智能后，我們可以為醫(yī)療水平的不斷提高做出貢獻(xiàn)，為人類的生命和健康提供更重要的保障。