人工智能在医疗领域的发展现状及前景分析

所属栏目:临床医学论文 发布日期:2019-07-25 10:08 热度:

   摘要:在人工智能最新技术理论和国民经济社会发展的共同驱动下,人工智能发展已进入新的阶段,人工智能呈现高速发展的繁荣景象。作为引领未来的战略性技术,我国把发展人工智能上升为国家战略,人工智能将成为经济发展的强劲引擎和新一轮科技革命的核心驱动力。医疗与人工智能的深度融合,是未来医学发展的重要方向。本文对目前人工智能在医疗领域的应用场景梳理总结,对存在的问题提出建议,并简单分析人工智能在医疗领域的未来发展前景。

  关键词:人工智能;医疗;前景分析

人工智能 医疗领域

  1 人工智能在医疗领域的应用场景

  随着人工智能技术在图像识别、自然语言处理、语音识别等方面技术的不断突破,目前人工智能技术在医疗行业应用创新呈现多样化,主要在智能机器人辅助手术、医学影像辅助诊断筛查、健康管理、药物开发和疾病预测等方面。

  1.1 智能机器人辅助手术由医生操控并执行整个手术过程,使外科医生能够在狭小空间进行高精度手术,减少误差 [1]。以达芬奇智能手术机器人为例,不仅在微创、无创手术领域取得了成功,其最新的第四代产品在微创手术、远程手术等功能上更加丰富,某种程度上代表了智能医疗手术机器人的发展水平。

  1.2 人工智能医学影像辅助诊断医学影像诊断是人工智能在医学领域最主要的方向之一 [2]。目前国内 AI 医学影像辅助诊断,主要集中在疾病筛查领域。通过读取 CT、核磁图像等来获取患者疾病特征,进行训练、学习和比对后,对患者进行疾病初步诊断,辅助医生提高诊断准确率 [3]。

  1.3 人工智能健康管理通过人工智能技术对个人的健康情况进行全面监测,利用智能可穿戴设备对个人日常活动和生理参数等健康数据采集,结合定期体检信息,完善健康评估和健康管理服务的建立,实现个人健康风险的有效管控 [4-5]。人工智能语音技术和图像技术可以在历史档案建立电子档案、辅助查询、导诊等方面提供更多的有益帮助。

  1.4 人工智能辅助药物研发人类目前医疗技术不可攻克的癌症等疾病还在时刻威胁着人类的健康,因此新型药物研发始终是医学领域的重中之重。利用人工智能和机器学习技术可以减少传统药物研发的时间成本与人力成本,缩短研发周期 [6]。在药物研发方面,国外研究方向已创新药物为主,相比国外的技术积累优势,我国目前则集中在以仿制药和改良药为主,有待进一步发展。

  1.5 人工智能疾病预测人工智能疾病预测主要指采用人工智能技术应用于基因测序和检测,提前预测疾病发生的潜在风险。基因检测是目前人工智能疾病预测主要方法之一。近年来,我国癌症的发病率和死亡率不断飙升。2015 年我国新增肿瘤患者人数超 400 万,2018 年全球癌症新发病例达 1800 万,其中 960 万例死亡。绝大多数肿瘤是由遗传、环境、感染等引起,基因损伤是其显著特征,因此对基因进行解析就能够预测是否患有某种疾病。随着人工智能技术在基因测序领域的发展,能够精确、快速地完成数据分析,为癌症诊断和治疗提供信息 [7]。

  2 目前面临的问题与挑战

  人工智能技术发展迅速,但是人工智能医疗行业的发展还存在难题亟待解决。

  2.1 人工智能医疗专业人才方面人工智能技术发展迅猛,人工智能医疗领域专业人才紧缺。腾讯研究院发布的《2017 全球人工智能人才白皮书》显示,截止到 2017 年 10 月,中国人工智能领域人才缺口至少在 100 万以上,预计 2019 年这一数字将达到 200 万。人工智能与医疗专业交叉融合的专业人才更加稀缺。

  2.2 医疗数据方面人工智能技术在医疗领域的发展应用,尤其是临床医学辅助决策方面需要依赖大量的数据进行模型建立和特征分析,而对于医疗健康数据的使用目前还缺乏完善的使用、监督管理规范或法规。主要有以下几个方面的问题存在:①医疗数据信息共享互通存在壁垒。目前国家和各地区均未能建立统一权威、互联互通的全民健康信息平台,各地区、各医院间医疗健康数据处于信息孤立状态,未建立统一模式的数据资源共享方式。②个人医疗数据隐私保护问题。医疗健康数据涉及公民个人隐私信息,对于人工智能研发公司、医院、医生等使用和共享医疗数据的权限,未作出详尽的规定,一定程度上存在隐私泄露的风险。③ 医疗数据信息安全威胁。信息技术的发展也促生了信息安全威胁的出现,海量数据的妥善脱敏保存和加密存储也是一大技术问题。④数据标注人工成本高昂。医疗健康数据需要人工标注,其准确性直接影响人工智能算法的训练和学习效果,海量数据下的数据资源标注,需要投入更多的优秀医疗力量来完成,其成本若全部由人工智能企业来承担将是十分繁重的成本性负担。

  2.3 建议

  (1)政府及时制定完善相关配套政策,制定医疗健康数据的确权、流通、交易的相关法规,完善个人隐私信息保护,对非法买卖和泄露信息的行为依法予以处置;(2)加强行业监管和安全保障,规范行业主体行为,明确责任边界,积极研究核心技术,鼓励人工智能在健康领域的探索应用;(3)高校设置人工智能选修课程,建立完备的专业人才培养体系,探索学校与企业联合培养的模式,全面培养理论与实践双型人才。

  3 人工智能在医疗领域有着巨大的应用市场和发展机遇

  3.1 医疗行业信息化程度具备应用人工智能技术的条件医疗行业贯穿着人类的出生、成长到死亡的全过程,在信息化技术飞跃发展的几十年里,医疗行业积累了大量的医疗专业数据资源,这些数据资源能够为人工智能提供先期发展的土壤。

  3.2 人工智能能够积极应对医疗资源不充分、不均衡的问题,应用市场前景广阔医疗卫生资源的地区发展不均衡、优秀医学技术力量的缺失是当前医疗领域的发展现状。据国家统计局数据,2018 年我国总人口已达 13.95 亿,65 岁及以上人口达 1.66 亿,同比去年增长 5%,我国老龄化人口不断增多;2017 年,城市人群每万人拥有卫生技术人员 109 人,农村人群每万人拥有卫生技术人员仅 43 人,各类医疗卫生机构诊疗人次数 81.83 亿人次。医疗资源相对农村在城镇方向集中,相对西部地区向沿海、东部等地区集中,医疗资源不均衡现象普遍。随着人工智能技术的不断发展进步,人工智能技术应用在制药、医疗器械、临床辅助诊断等方面,提高医疗领域的服务效率,起到放大优秀医学资源的作用,让 AI 技术更好的为人类医疗服务。

  3.3 国家对人工智能医疗健康产业发展的政策支持与引导随着第四次科技革命浪潮的兴起,国家层面积极应用,紧紧抓住这一重要发展机遇,对互联网 +、大数据、人工智能等新领域提出发展规划和指导意见,促进医疗行业升级转换,促进以大数据、人工智能为代表的新一代信息技术高速发展。2015 年 7 月 4 日,国务院发布《关于积极推进“互联网 +”行动的指导意见》,推动包括人工智能、智慧能源、绿色生态、便捷交通、高效物流等重点行动,使“互联网 +”产业生态体系成为经济社会创新发展的重要驱动力量;2016 年,全国人大通过国民经济发展第十三个五年规划纲要,提出要重点突破大数据和云计算关键技术和新型领域人工智能等技术;同年,国家发改委发布《互联网 + 人工智能三年行动实施方案》,国务院印发《关于促进和规范健康医疗大数据应用发展的指导意见》等,鼓励企业面向健康、医疗、人身安全等领域,规范和推动健康医疗大数据应用,促进应用人工智能技术在医疗领域的创新;2017 年 7 月 8 日,为抢抓人工智能发展的重大战略机遇,构筑我国人工智能发展的先发优势,加快建设创新型国家和世界科技强国,国务院印发《新一代人工智能发展规划》,指出推广探索人工智能医疗领域的发展,围绕人工智能在智慧医院、手术机器人、智能诊疗助手、影像智能识别、基因组识别、药物开发、智能可穿戴设备、流行疾病预测等方面进行探索应用;2018 年 5 月,国务院办公厅发布《关于促进“互联网 + 医疗健康”发展的意见》,指出要推进“互联网 +”人工智能在临床诊断、医学影像识别、医疗健康智能设备等方面的应用,提高医疗服务效率,完善互联网 + 医疗健康的支撑体系。一系列政策和指导意见的出台,为人工智能在医疗领域的发展指明方向,增添助力。

  4 结论

  新的科技革命浪潮的兴起,必将对人们的生活产生更加重大的影响。随着人工智能技术的不断成熟,其在医疗领域的应用将更加灵活多样。随着行业规模的不断扩大和制度日益规范,人工智能医疗行业必将迎来更加健康、飞速的发展。

  参考文献

  [1] 唐鲁 , 李翠 , 李晓芳 , 等 . 达·芬奇机器人手术系统及其研究进展 [J]. 护理研究 ,2015(16):1932-1935.

  [2] King BF. Jr Artificial Intelligence and Radiology: What Will the Future Hold[J]? JACR, 2018,15(3):501-503

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