人工智能醫(yī)學(xué)影像的發(fā)展挑戰(zhàn)及應(yīng)對(duì)策略研究

【摘要】本文就現(xiàn)階段人工智能醫(yī)學(xué)影像運(yùn)用的狀況與問題予以具體介紹，并就該領(lǐng)域的進(jìn)一步發(fā)展提出了一些建議，試圖為人工智能醫(yī)學(xué)影像的發(fā)展提供一些應(yīng)對(duì)策略的借鑒。

【關(guān)鍵詞】人工智能;醫(yī)學(xué)影像;發(fā)展挑戰(zhàn);應(yīng)對(duì)策略

【中圖分類號(hào)】R445 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【DOI】10.12332/j.issn.2095-6525.2021.04.273

1 ?人工智能醫(yī)學(xué)影像應(yīng)用的現(xiàn)實(shí)

醫(yī)學(xué)影像人工智能興起于20世紀(jì)60年代，當(dāng)時(shí)，因?yàn)槿斯ど窠?jīng)網(wǎng)絡(luò)與人工智能型CAD軟件的廣泛運(yùn)用，人工智能開始運(yùn)用至放射科醫(yī)生的各種事務(wù)的處理中。進(jìn)入到本世紀(jì)后，由于人工智能技術(shù)的趨于成熟，其在醫(yī)學(xué)影像中的運(yùn)用不斷升級(jí)迭代，在腫瘤檢測(cè)、定性確診、自動(dòng)導(dǎo)出報(bào)告、腫瘤提取等領(lǐng)域已獲得了廣泛的運(yùn)用。

因?yàn)獒t(yī)學(xué)影像臨床事務(wù)的處理涉及到許多領(lǐng)域，由于計(jì)算機(jī)技術(shù)的持續(xù)成熟，截止到最近這段時(shí)間，人工智能技術(shù)才逐漸運(yùn)用至探究醫(yī)學(xué)影像上。人工智能醫(yī)學(xué)影像在水平各異的病情診斷上有了較大的應(yīng)用，供應(yīng)了更高品質(zhì)的服務(wù)，且因計(jì)算機(jī)技術(shù)的成熟而不斷在使用上變得成熟化、高科技化，可以對(duì)醫(yī)學(xué)圖像予以精準(zhǔn)研究。現(xiàn)階段，學(xué)術(shù)界的共識(shí)是人工智能技術(shù)被用于醫(yī)學(xué)影像領(lǐng)域的各種工作處理中，能使放射科醫(yī)務(wù)人員無(wú)趣、乏味的工作變得更為有趣，且降低人為出錯(cuò)的可能，節(jié)約醫(yī)務(wù)工作者辦事所需的時(shí)間，提升診斷的精準(zhǔn)率，協(xié)助精準(zhǔn)醫(yī)療在影像醫(yī)學(xué)上的運(yùn)用，然而就算人工智能技術(shù)可以獲得更高的技術(shù)能力且可以管理成本并使用在臨床工作中，人工智能也無(wú)法代替放射科醫(yī)生的所有臨床工作，特別是應(yīng)當(dāng)和人互動(dòng)的一些事務(wù)。

按照《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》的規(guī)定等文件對(duì)醫(yī)療行業(yè)設(shè)立的執(zhí)行目標(biāo)，我國(guó)現(xiàn)階段開始傾向于培育和開發(fā)醫(yī)療影像輔助診斷平臺(tái)等醫(yī)療AI類商品。另外，醫(yī)學(xué)智能影像在深度算法上的運(yùn)用與AI圖像判斷技術(shù)的改進(jìn)，也使AI影像輔助診斷獲得了發(fā)展。但是，眼下我國(guó)醫(yī)學(xué)智能影像的發(fā)展基本上才位于初期，已上市的AI+醫(yī)學(xué)影像產(chǎn)品在各大醫(yī)療機(jī)構(gòu)才開始被應(yīng)用，該行業(yè)可謂是才剛剛起步。

2 ?人工智能醫(yī)學(xué)影像應(yīng)用的挑戰(zhàn)

人工智能醫(yī)學(xué)影像盡管具有豐富的協(xié)助特色，且?guī)?lái)了優(yōu)良的工作方式，然而始終在醫(yī)學(xué)運(yùn)用中需要應(yīng)對(duì)各種考驗(yàn)。

2.1政策層面挑戰(zhàn)

在有關(guān)的政策規(guī)定中，注重了醫(yī)用軟件的劃分，設(shè)置了各種審批路徑。診斷軟件可結(jié)合相關(guān)算法的使用而給出診療建議，同時(shí)僅擁有一種診斷性能，無(wú)法直接做出判斷，清單內(nèi)的產(chǎn)品需以二類醫(yī)療器械予以集中管理;如果診斷軟件不僅包括有效病變判斷，還給出了更清晰的診斷提醒，能歸成第三類醫(yī)療器械，根據(jù)第三類醫(yī)療器械管理辦法予以集中管理?，F(xiàn)階段的情況是無(wú)一家醫(yī)療公司的產(chǎn)品得到了三類證，且沒有予以市場(chǎng)的高效管理與控制。國(guó)家食藥總局也在主動(dòng)分析人工智能的臨床情況，在參考先進(jìn)國(guó)家經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，不僅應(yīng)確保產(chǎn)品的安全，還應(yīng)當(dāng)為人工智能產(chǎn)品的未來(lái)設(shè)置優(yōu)良的發(fā)展路徑。在醫(yī)療情境中，醫(yī)療服務(wù)的收費(fèi)內(nèi)容無(wú)詳細(xì)的要求可借鑒，即便是醫(yī)院引入且使用人工智能產(chǎn)品，也無(wú)法在最短的時(shí)間內(nèi)收費(fèi)，結(jié)果就是使得人工智能產(chǎn)品的購(gòu)置欲望不斷變少，難以盡可能地在醫(yī)療市場(chǎng)中運(yùn)用，無(wú)法促進(jìn)與人工智能有關(guān)研發(fā)企業(yè)的迅猛成長(zhǎng)與進(jìn)步。在該情形下，人工智能醫(yī)學(xué)影像難以發(fā)展得更快，不會(huì)達(dá)成在短時(shí)間內(nèi)的升級(jí)，也就使醫(yī)學(xué)行業(yè)的發(fā)展速度有所變慢，無(wú)法促進(jìn)人工智能醫(yī)學(xué)影像更多性能的及時(shí)發(fā)現(xiàn)與運(yùn)用。

2.2技術(shù)層面挑戰(zhàn)

人工智能在醫(yī)學(xué)方面是有其極大發(fā)展前景的，針對(duì)各種類型的人工智能，國(guó)家沒有制定一致的管理標(biāo)準(zhǔn)與運(yùn)用標(biāo)準(zhǔn)，人工智能中的信息標(biāo)注技術(shù)也具有各種缺陷，在使用方面無(wú)完全的把握，標(biāo)注質(zhì)量重點(diǎn)因標(biāo)注工作者的能力、責(zé)任感、工作態(tài)度等要素的干預(yù)，極易產(chǎn)生部分標(biāo)注上的不足與問題，這是難以控制的，標(biāo)注質(zhì)量難以獲得保障。在該形態(tài)下，應(yīng)當(dāng)制定有關(guān)制度予以合理干預(yù)，通過(guò)這種方式使產(chǎn)品研發(fā)變得更為合規(guī)。臨床疾病的類型有千萬(wàn)種，要求人工智能產(chǎn)品結(jié)合各種疾病種類予以有目的性的研發(fā)，設(shè)計(jì)出一款擁有各種性能、多元化能力的智能化醫(yī)學(xué)產(chǎn)品是人工智能公司的核心發(fā)展趨勢(shì)，該目標(biāo)是很難達(dá)成的。醫(yī)學(xué)影像在得到高品質(zhì)信息領(lǐng)域具有各種不足。第一，高質(zhì)量影像信息重點(diǎn)聚焦于有實(shí)力、經(jīng)濟(jì)條件佳的三甲醫(yī)院，無(wú)法達(dá)成信息共享，無(wú)法使用于經(jīng)濟(jì)落后地帶的中小型醫(yī)院，使數(shù)據(jù)在流通、分享方面的體系不足;第二，我國(guó)各領(lǐng)域的醫(yī)療信息有許多，盡管如此卻無(wú)法為人工智能影像的發(fā)展而提供幫助，由于各種信息均是非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，尚無(wú)相對(duì)不錯(cuò)的借鑒意義與使用意義，又由于以各種設(shè)施、各環(huán)境下的數(shù)據(jù)無(wú)法呈現(xiàn)出真正的問題，無(wú)法為人工智能影像的使用而提供幫助;第三，臨床病癥內(nèi)容也依托技術(shù)的改進(jìn)與升級(jí)，唯有持續(xù)改進(jìn)、持續(xù)迭代，才可符合時(shí)代的發(fā)展，符合當(dāng)代人的多元需求與治病需求。不僅如此，機(jī)器學(xué)習(xí)算法的廣泛使用也給人工智能醫(yī)學(xué)影像的應(yīng)用帶來(lái)了不利影響，為了提升算法的適用范圍，應(yīng)當(dāng)采用更多有價(jià)值、科學(xué)的信息，要求研發(fā)公司和醫(yī)院實(shí)現(xiàn)互動(dòng)和合作，還要求企業(yè)間能更多地建立伙伴關(guān)系，進(jìn)而處理在適用范圍領(lǐng)域的問題。

2.3實(shí)際應(yīng)用層面挑戰(zhàn)

盡管人工智能醫(yī)學(xué)影像已獲得了較大的成績(jī)，還有更長(zhǎng)的發(fā)展之路應(yīng)走，然而在臨床運(yùn)用中仍舊是冰山一角，其核心原因是在數(shù)據(jù)方面不夠完整，無(wú)法維持檢測(cè)數(shù)據(jù)集中的高準(zhǔn)確率。另外是醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)的采集與加工存在一定的問題，未將醫(yī)務(wù)工作者的工作程序、工作細(xì)節(jié)歸入至思考的范疇中，醫(yī)務(wù)人員的思考能力和知識(shí)是無(wú)法復(fù)制的，也是難以與人工智能醫(yī)學(xué)影像彼此結(jié)合的，如此一來(lái)，醫(yī)生的決策是全方位性的、復(fù)合性的。不僅如此，領(lǐng)先的人工智能醫(yī)學(xué)影像的運(yùn)用也會(huì)因醫(yī)院能力、醫(yī)院決策、醫(yī)生的技術(shù)方法而受到影響，醫(yī)院應(yīng)當(dāng)提升人工智能產(chǎn)品的關(guān)注水平，以自己的優(yōu)勢(shì)主動(dòng)購(gòu)置一些領(lǐng)先的人工智能醫(yī)學(xué)影像器械，還應(yīng)在固定時(shí)間段對(duì)本院的醫(yī)務(wù)工作者開展技術(shù)與知識(shí)方面的教育活動(dòng)，定期進(jìn)行測(cè)試，保障人工智能醫(yī)學(xué)影像可以被較好地運(yùn)用，也保障人工智能醫(yī)學(xué)影像在臨床中的使用率獲得提高。

2.4行業(yè)層面挑戰(zhàn)

我國(guó)醫(yī)學(xué)影像有了極快的成長(zhǎng)，已將人工智能（AI）上升至國(guó)家規(guī)劃角度，這意味著，醫(yī)學(xué)影像有著其可預(yù)見的未來(lái)，醫(yī)院和醫(yī)務(wù)人員均會(huì)在國(guó)家的助力下應(yīng)對(duì)新的變化，另外也需要應(yīng)對(duì)新的考驗(yàn)。由于病人群體對(duì)醫(yī)學(xué)影像的定義與運(yùn)用了解得不多，極易形成運(yùn)用上的誤會(huì)，有較大的幾率會(huì)在解讀上不夠全面。所以，應(yīng)當(dāng)有一個(gè)較長(zhǎng)的轉(zhuǎn)型時(shí)期，針對(duì)收費(fèi)領(lǐng)域來(lái)說(shuō)，也應(yīng)有長(zhǎng)期的適應(yīng)與認(rèn)同時(shí)期。

3 ?人工智能醫(yī)學(xué)影像的發(fā)展思考

3.1建立醫(yī)療大數(shù)據(jù)共享平臺(tái)，加強(qiáng)算法研究

醫(yī)療數(shù)據(jù)是醫(yī)療人工智能中十分關(guān)鍵的信息，高品質(zhì)的數(shù)據(jù)與深度學(xué)習(xí)算法的結(jié)果間為正比例關(guān)系。我國(guó)的許多健康醫(yī)療數(shù)據(jù)是在醫(yī)療衛(wèi)生部門中產(chǎn)生，醫(yī)療衛(wèi)生部門沒有開放與共享數(shù)據(jù)的動(dòng)力。應(yīng)將醫(yī)療大數(shù)據(jù)共享的開發(fā)工作做到位，使數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)變得更合規(guī)，不再對(duì)數(shù)據(jù)共享形成問題，在確保數(shù)據(jù)保密的基礎(chǔ)上找到醫(yī)療大數(shù)據(jù)的意義。就訓(xùn)練數(shù)據(jù)需求量大、標(biāo)注需要花費(fèi)較多的時(shí)間、費(fèi)用高、可強(qiáng)化弱監(jiān)督學(xué)習(xí)等分析，使人工智能的發(fā)展條件變得更為牢固。

3.2制定質(zhì)控和評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，提高人工智能可信度

人工智能醫(yī)學(xué)影像有“黑盒”與“算法歧視”兩種情況，現(xiàn)階段，沒有全面、權(quán)威的質(zhì)控與評(píng)估機(jī)制。政府、醫(yī)療部門、科研單位、人工智能企業(yè)有必要建立良好的合作關(guān)系，開展人工智能醫(yī)學(xué)影像解釋與“算法歧視”的進(jìn)一步分析，設(shè)立質(zhì)控與評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)，提高病人對(duì)醫(yī)療人工智能的認(rèn)可，協(xié)助醫(yī)療人工智能的成功開展與穩(wěn)定運(yùn)用。

3.3制定數(shù)據(jù)隱私保護(hù)法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)，研究人工智能責(zé)任歸屬

設(shè)立醫(yī)療數(shù)據(jù)隱私保護(hù)法規(guī)，界定醫(yī)療衛(wèi)生部門、有關(guān)企業(yè)等主體收集、運(yùn)用、共享與轉(zhuǎn)移醫(yī)療數(shù)據(jù)時(shí)應(yīng)服從的準(zhǔn)則與泄漏隱私的處罰，注重法規(guī)的可行性。設(shè)立推出醫(yī)療數(shù)據(jù)脫敏與去標(biāo)識(shí)化的要求與程序。不僅應(yīng)維護(hù)好病人的隱私與醫(yī)療數(shù)據(jù)的不被泄露，還應(yīng)協(xié)助醫(yī)療大數(shù)據(jù)的共享與性能的探索與使用。分析醫(yī)務(wù)工作者、人工智能企業(yè)在人工智能醫(yī)學(xué)影像產(chǎn)品協(xié)助醫(yī)務(wù)工作者治病環(huán)節(jié)中各自應(yīng)處理的工作。

3.4融入醫(yī)院診療流程，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)良性發(fā)展

人工智能企業(yè)能以各種方式予以產(chǎn)品規(guī)劃，其中包括強(qiáng)化和醫(yī)療器械商之間的協(xié)作，將智能診斷程序與醫(yī)療設(shè)施予以結(jié)合。醫(yī)療衛(wèi)生部門需主動(dòng)摸索人工智能技術(shù)在醫(yī)院的發(fā)展空間，建立專業(yè)組織在醫(yī)療衛(wèi)生部門角度統(tǒng)一開展人工智能的研發(fā)與運(yùn)用，另外，激勵(lì)臨床醫(yī)務(wù)工作者參加醫(yī)學(xué)人工智能的研發(fā)工作，協(xié)助人工智能醫(yī)學(xué)影像產(chǎn)品基于臨床需求角度加以設(shè)計(jì)。

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作者簡(jiǎn)介：

龍娟（1995.5-），女，湖南湘潭，漢，大學(xué)本科，醫(yī)學(xué)影像技術(shù)，湘潭醫(yī)衛(wèi)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，助教。