人工智能在醫(yī)療領(lǐng)域中的應(yīng)用與挑戰(zhàn)

熊婭先 尚志會 張國發(fā) 謝小芳 董利

摘要：人工智能在醫(yī)療領(lǐng)域中有著廣泛的應(yīng)用前景和研發(fā)空間。醫(yī)療人工智能在大幅度提高了醫(yī)療技術(shù)水平的同時，也擴大了優(yōu)質(zhì)醫(yī)療覆蓋的廣度，極大程度上改善了醫(yī)療水平，幫助解決了醫(yī)療資源緊缺的問題。文章基于人工智能的相關(guān)背景，重點論述了人工智能在醫(yī)療領(lǐng)域上的應(yīng)用，分析其發(fā)展過程中遭遇的挑戰(zhàn)和未來的發(fā)展前景。

關(guān)鍵詞：人工智能;醫(yī)療領(lǐng)域;信息時代;智能醫(yī)學(xué);應(yīng)用與挑戰(zhàn)

中圖分類號：TP39 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-8228（2020）07-112-03

0引言

人工智能Artificial Intelligence（簡稱AI）是指機器有了人的智能，它是研究、開發(fā)用于模擬、延伸和擴展人的智能的理論、方法、技術(shù)以及應(yīng)用系統(tǒng)的一門新的科學(xué)技術(shù)。人的智能是指人類利用自身的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)去感受、思考、判斷、研究并有相應(yīng)的行為/動作，AI是受人類智能的啟發(fā)，它是利用計算機科學(xué)做出的一系列反應(yīng)，該技術(shù)使得機器也可以感受、思考、判斷、研究。AI在醫(yī)療領(lǐng)域方面的應(yīng)用也隨著科學(xué)發(fā)展越來越廣泛，AI的進步會加速醫(yī)療信息化進程，也會促進智慧醫(yī)療的發(fā)展圈。AI能協(xié)助醫(yī)生診斷治療，能參與醫(yī)療藥物研發(fā)緩解當(dāng)前醫(yī)療資源緊張的現(xiàn)狀，也能幫助醫(yī)院改善醫(yī)療體系，讓患者都能夠享受到有效快捷的醫(yī)療服務(wù)。

1醫(yī)療人工智能的應(yīng)用

1.1智能輔助診療

智能診療是將AI技術(shù)應(yīng)用到疾病診療中，AI可以幫助醫(yī)生進行醫(yī)療信息的整理，通過對病人醫(yī)療信息的分析自動識別病人的身體健康指標(biāo)。醫(yī)生有時候也會誤診，AI利用大量的數(shù)據(jù)、專業(yè)文獻的收集與分析，快速高效的生成多功能數(shù)據(jù)庫，并自動生成針對患者的精確診療建議，降低了醫(yī)生工作強度，同時也降低了漏診和誤診的幾率。

1.2智能影像識別

醫(yī)療影像數(shù)據(jù)（Medical Imaging Data）是醫(yī)療數(shù)據(jù)的重要組成部分，包括CT、x光、B超等。醫(yī)學(xué)影像能供診斷醫(yī)師根據(jù)影像提供的數(shù)據(jù)信息進行判斷，從而對人體健康狀況進行評價。智能影像識別是基于計算機視覺技術(shù)的MID來智能診斷。傳統(tǒng)醫(yī)療培養(yǎng)出優(yōu)秀的醫(yī)學(xué)影像專業(yè)醫(yī)生投入成本大、培養(yǎng)時間長，數(shù)據(jù)很難統(tǒng)計準(zhǔn)確，人工讀片在很多影響下判斷容易出現(xiàn)差錯等諸多因素會導(dǎo)致影像技術(shù)發(fā)展較為緩慢。因此，依據(jù)前期學(xué)習(xí)并搜集的MID知識可以幫助醫(yī)生更快、更準(zhǔn)確地讀取病人影像，以及完成各種定量判斷、歷史圖像對比等任務(wù)。因此，MID讓診斷更嚴(yán)謹(jǐn)準(zhǔn)確，同時也減少漏診誤診的問題。

1.3智能虛擬助理

基于語音識別技術(shù)的智能虛擬助理也成為醫(yī)療領(lǐng)域的新產(chǎn)品。智能虛擬助理不僅能幫患者享受到優(yōu)質(zhì)的“家庭式”服務(wù)，同時還能輸出相關(guān)醫(yī)學(xué)知識來幫助他們進行健康管理，如為COVID-19隔離患者提供智能配送餐食與藥品的虛擬助理機器人。醫(yī)療智能虛擬助理能通過語音技術(shù)對患者所描述的情況作出相應(yīng)解答，減輕了醫(yī)務(wù)工作者的負(fù)擔(dān)。

另外，如醫(yī)生在手術(shù)過程中需要長時間保持高度緊張狀態(tài)，而智能助理在手術(shù)中的廣泛使用，對醫(yī)療技術(shù)有了新提升，輔助醫(yī)護人員，提高手術(shù)效率，減少出錯率。提高手術(shù)質(zhì)量對患者的傷口愈合有益。智能醫(yī)用助理在醫(yī)療領(lǐng)域中的應(yīng)用主要包括智能外科機器人、康復(fù)機器人、護理機器人和服務(wù)機器人。國內(nèi)醫(yī)療AI發(fā)展迅速，智能醫(yī)用助理也已經(jīng)流入市場為人服務(wù)。

1.4醫(yī)療藥物研發(fā)

AI與大數(shù)據(jù)醫(yī)療的結(jié)合成為研發(fā)新藥物和精準(zhǔn)醫(yī)療的重要發(fā)展導(dǎo)向。AI依據(jù)數(shù)據(jù)庫中患者的醫(yī)療信息能快速準(zhǔn)確地選擇合適的藥品去配送。通過計算機對數(shù)據(jù)的處理以及在臨床上的實驗，可以對新型藥物的活性、安全性和副作用進行判斷，分析該藥物適合什么疾病適合用于哪類疾病。這一技術(shù)會縮短藥物的研發(fā)周期、發(fā)現(xiàn)藥物新特性同時更有效的針對疾病做出診斷。

1.5智能健康管理

智能健康管理是根據(jù)數(shù)據(jù)分析和芯片科技制造出智能設(shè)備，智能設(shè)備可以實時動態(tài)監(jiān)測到人的一些基本身體狀況，如身體健康指數(shù)、睡眠等。該設(shè)備能對身體素質(zhì)做簡易的評估，同時也能根據(jù)所給的體檢報告提供個性的健康管理方案，精準(zhǔn)的把握客戶健康情況，提醒客戶注意自己的身體健康。尤其在血壓血糖查詢、用藥提醒、監(jiān)測身體指標(biāo)是否達標(biāo)等方面人工智能可提供實時數(shù)據(jù)，并針對數(shù)據(jù)提供參考建議，為客戶提供多功能的醫(yī)療服務(wù)。

2醫(yī)療人工智能遭遇的挑戰(zhàn)

2.1風(fēng)險責(zé)任制度問題

在傳統(tǒng)醫(yī)患關(guān)系中醫(yī)護人員直接與患者面對面進行交流，使用醫(yī)療AI系統(tǒng)會對傳統(tǒng)的醫(yī)患關(guān)系發(fā)生改變，法律關(guān)系主體增加了一方，同時也增加了很多不可控的問題。由于現(xiàn)存的法律對AI信息安全的保護存有漏洞，以及AI在研發(fā)過程中的監(jiān)管和責(zé)任追究機制尚不成熟，人們在對AI是否能確保公眾權(quán)益產(chǎn)生質(zhì)疑，而風(fēng)險責(zé)任制度問題是研究人工智能首要的注意事項。

2.2醫(yī)療人工智能法律主體地位問題

隨著AI的飛速發(fā)展，也就是當(dāng)AlphaGo戰(zhàn)勝柯潔后，很多人都在思考AI是否能在某一方面代替人做相應(yīng)的工作。比如機器人能否代替醫(yī)護人員給患者做手術(shù)，但醫(yī)護人員會面臨失業(yè)的問題，同時機器人是否應(yīng)該獲得法律擬制的“法人”的法律人格也是值得思考的凹。AI發(fā)展中由于技術(shù)上的不足產(chǎn)生的問題由此引出的一系列關(guān)乎法律倫理的問題如何解決，這是醫(yī)療人工智能發(fā)展面臨的最重大的問題。

2.3醫(yī)療數(shù)據(jù)來源與信息安全問題

據(jù)調(diào)查，每個醫(yī)院都有自己的患者信息數(shù)據(jù)庫，每一種疾病需要的數(shù)據(jù)不同，導(dǎo)致碎片化信息問題嚴(yán)重，全世界的醫(yī)院數(shù)據(jù)庫多而繁雜。因此，將數(shù)據(jù)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)后，整理是個巨大的難題，這就需要醫(yī)療AI的應(yīng)用數(shù)據(jù)必須多而精確。為了讓輸入計算機的內(nèi)容準(zhǔn)確，必須要由醫(yī)生對數(shù)據(jù)進行標(biāo)注，說明，而這些數(shù)據(jù)必須做到嚴(yán)謹(jǐn)精確統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。要想數(shù)據(jù)精確，首先是數(shù)據(jù)來源問題，數(shù)據(jù)如何收集完整是研究人員的難題。再就是技術(shù)上的難題攻克，要想開發(fā)較完整的共享醫(yī)療信息數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，研究開發(fā)人員必須掌握大數(shù)據(jù)處理技術(shù)這將是一個大課題。

隨著數(shù)據(jù)庫中信息量的不短增加，個人信息安全性保障成為了人們的首要底牌。而AT對個人醫(yī)療信息泄露的問題不僅取決于AI在研發(fā)和試行階段對信息的收集處理利用，還取決于AI在第三方平臺的某些違規(guī)應(yīng)用、在法律上的漏洞也會增加泄露個人信息的風(fēng)險。如何解決信息安全問題，也是需要研究人員關(guān)注的問題之一。

2.4醫(yī)療信息人才缺失問題

AI的發(fā)展離不開人才的培養(yǎng)，在中國關(guān)于AI方面的人才相對其他國家較少，懂AI技術(shù)又要懂醫(yī)學(xué)知識的復(fù)合型人才更少。人才數(shù)量稀缺、知識體系缺少、缺乏相應(yīng)的培訓(xùn)等問題嚴(yán)重阻礙了醫(yī)療AI的發(fā)展。為加快醫(yī)療AI的發(fā)展應(yīng)大力培養(yǎng)人才以及支持AI與醫(yī)療的活動交流。

3醫(yī)療人工智能的未來機遇

在科技日益進步的今天，AI在醫(yī)療市場規(guī)模巨大的中國發(fā)揮多方面作用。比如：在智能健康管理方面，為了緩解當(dāng)前資源緊缺、看病難、咨詢難的問題提供了新的導(dǎo)向。未來醫(yī)療AT與物聯(lián)網(wǎng)的結(jié)合將改善醫(yī)療服務(wù)模式給患者提供更有力的幫助，幫助醫(yī)護人員提高醫(yī)療水平同時也緩解醫(yī)務(wù)人員短缺的問題。利用醫(yī)療AI提高醫(yī)療效率和準(zhǔn)確率，搭建醫(yī)療AI數(shù)據(jù)共享平臺、提供越來越多的個性化服務(wù)、AI能與醫(yī)療保健的結(jié)合等都是未來醫(yī)療AI迎合好市場的真正需求。

4總結(jié)

人工智能在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用，能解決智能輔助診療、智能影像識別、智能虛擬助理等多方面醫(yī)療問題。如今的醫(yī)療技術(shù)向著更嚴(yán)謹(jǐn)精細(xì)的方向奮進，而人工智能可以幫助去實現(xiàn)這些目標(biāo)。但也遇到諸如風(fēng)險責(zé)任制度、醫(yī)療人工智能法律主體地位與道德、醫(yī)療數(shù)據(jù)來源與信息安全等問題。通過對人工智能在醫(yī)療領(lǐng)域中的深入剖析，找出人工智能與醫(yī)療技術(shù)相結(jié)合的優(yōu)點與挑戰(zhàn)。醫(yī)療人工智能的確能提高人們的生活水平、健康水準(zhǔn)，幫助醫(yī)護人員解決難題，但機遇往往伴隨著挑戰(zhàn)，人工智能出現(xiàn)后伴隨的問題如：法律問題、技術(shù)漏洞等必須去思考和應(yīng)對。本文內(nèi)容在理論上有一定的可拓展性，希望在實際應(yīng)用中有一定的參考價值。