同樣一張二維醫(yī)學(xué)圖像，比如病理切片，醫(yī)生可能需要花費(fèi)幾分鐘或十幾分鐘進(jìn)行推理，而經(jīng)過深度學(xué)習(xí)的人工智能只需幾十秒鐘就可“讀”出來?！拔磥恚谔峁┛焖贉?zhǔn)確的醫(yī)學(xué)圖像診斷方面，人工智能至少可以將診斷速度提高10倍，或同樣性能下至少將成本減少10倍?！苯裉?，浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院教授錢大宏在金橋產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新會(huì)議上透露。
IBM的“沃森醫(yī)生”不僅能夠診斷罕見病，還能在診斷時(shí)提供不同的治療方案和信心指數(shù)。馬云說的“三十年后讓醫(yī)生失業(yè)”會(huì)成為現(xiàn)實(shí)嗎？
人工智能對(duì)于“讀”片比較有優(yōu)勢(shì)
其實(shí)，醫(yī)學(xué)圖像輔助診斷的歷史比我們想象地要早。上個(gè)世紀(jì)80年代，人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)首次用于CADX（計(jì)算機(jī)輔助繪圖系統(tǒng)）。也就是說，人們?cè)趲资昵熬拖肽７律窠?jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)解決現(xiàn)實(shí)問題。只不過，那時(shí)候的嘗試大多集中在模仿單個(gè)神經(jīng)元結(jié)構(gòu)，或淺層神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。
近年來，人工智能的深度學(xué)習(xí)突破了計(jì)算機(jī)視覺和模式識(shí)別的局限性，也隨之出現(xiàn)了基于深度學(xué)習(xí)的CADX。對(duì)于人工智能而言，深度學(xué)習(xí)的特征由機(jī)器根據(jù)輸出自動(dòng)產(chǎn)生，不同的特征只是不同的參數(shù)而已。因此，那些有大量結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)作為訓(xùn)練，特征對(duì)于一般人來說不明顯，并且很難用生物統(tǒng)計(jì)學(xué)等方法提取的領(lǐng)域，最能發(fā)揮人工智能輔助診斷用武之地。
“這和訓(xùn)練一名醫(yī)生很像，需要學(xué)習(xí)大量醫(yī)學(xué)教材和病例，而計(jì)算機(jī)已經(jīng)具備了記憶力和推理能力。目前，人工智能對(duì)于識(shí)別二維醫(yī)學(xué)圖像，比如視網(wǎng)膜、內(nèi)窺鏡、病理切片和胸片比較有優(yōu)勢(shì)，效果也比較好?！卞X大宏介紹，他的團(tuán)隊(duì)利用一些論文開放的公共數(shù)據(jù)，結(jié)合自主研發(fā)的一套系統(tǒng)，在實(shí)驗(yàn)室對(duì)于糖尿病視網(wǎng)膜病變和皮膚癌診斷的準(zhǔn)確率都高達(dá)94%左右。
人工智能，歸根結(jié)底是服務(wù)臨床和輔助治療
IBM 的“沃森醫(yī)生”現(xiàn)在醫(yī)學(xué)界名氣頗響。據(jù)日本《東京新聞》去年報(bào)道，一名60歲的女性最初被診斷為患了急髓白血病，但經(jīng)歷各種療法后，效果并不明顯。后來，“沃森醫(yī)生”通過比對(duì)2000萬份癌癥研究論文，用10分鐘診斷其患了一種罕見的白血病，并提出了治療方案。
人工智能越來越多地介入到醫(yī)療中。美國低劑量CT肺癌的早期篩查，開始使用美國食品藥品監(jiān)督管理局認(rèn)證的軟件；美國保險(xiǎn)公司最近也開始要求，乳腺癌鉬靶檢查的讀片醫(yī)生一定要用CAD/CADX軟件。
眼下，IBM的“沃森醫(yī)生”開始在國內(nèi)推廣。在錢大宏看來，其“更像一個(gè)能快速檢索的智能數(shù)據(jù)庫，很可能被更民主化的深度學(xué)習(xí)系統(tǒng)挑戰(zhàn)。” 同時(shí)，他還有個(gè)疑問，“沃森醫(yī)生”收集的主要是白種人數(shù)據(jù)，而中國人是黃種人，是否需要重新收集數(shù)據(jù)？
有了人工智能，未來醫(yī)生會(huì)下崗嗎？錢大宏認(rèn)為，“人工智能歸根結(jié)底是服務(wù)臨床和輔助治療，醫(yī)生不可能失業(yè)！”盡管人工智能對(duì)二維醫(yī)學(xué)圖像的識(shí)別已經(jīng)有了不錯(cuò)的效果，“對(duì)于三維和四維的醫(yī)學(xué)圖像研究非常活躍但還沒有突破。”而且，目前人工智能只給出一個(gè)結(jié)論，缺乏“推理過程”的展示，顯得有些“粗暴”，這也是臨床醫(yī)生不滿意的地方?！拔磥?，人工智能要在醫(yī)療上有更大的作為，不僅要和醫(yī)生合作拿到數(shù)據(jù)，還要由醫(yī)生來進(jìn)行標(biāo)注，才能進(jìn)行訓(xùn)練。而訓(xùn)練本身是一個(gè)漫長(zhǎng)的過程。”
可能會(huì)在影像學(xué)上先有一個(gè)突破
在當(dāng)下的中國，各地病人攜帶醫(yī)學(xué)圖像片前往大城市的三甲醫(yī)院找專家“看一看”，已是一種常態(tài)。在這次會(huì)議上，諸多專家認(rèn)為人工智能在醫(yī)療領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，可能會(huì)在影像學(xué)上先有一個(gè)突破。
上海交通大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)院研究員王乾說，根據(jù)MICCAI數(shù)據(jù)，2016年超過70%的醫(yī)學(xué)圖像研究工作使用了機(jī)器學(xué)習(xí)智能方法。 “人不能一心兩用，但計(jì)算機(jī)可以?！彼榻B了團(tuán)隊(duì)正在做的一項(xiàng)工作，即把核磁共振和CT融合起來，以實(shí)現(xiàn)CT引導(dǎo)精準(zhǔn)放療。此外，他們還通過術(shù)前影像資料，來預(yù)測(cè)腦膠質(zhì)瘤病人的生存期。
就在上個(gè)月，上海交通大學(xué)和上海聯(lián)影醫(yī)療科技有限公司簽約共建了“醫(yī)學(xué)影像先進(jìn)技術(shù)研究院”。該院院長(zhǎng)杜一平介紹，校企將一共投入2.5億元，志在建設(shè)國際領(lǐng)先的前沿技術(shù)原創(chuàng)地，引領(lǐng)我國醫(yī)學(xué)影像技術(shù)的創(chuàng)新研究和技術(shù)轉(zhuǎn)化。
“希望再過三五年，逐步建立起針對(duì)中國人群的自主標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)構(gòu)化醫(yī)學(xué)圖像大數(shù)據(jù)庫。用新的方法學(xué)，使某種疾病的垂直智能診斷模塊實(shí)用化?！?話語間，錢大宏對(duì)人工智能的未來充滿信心。（作者 黃海華）
