當(dāng)下 AI 的發(fā)展,已經(jīng)開始向醫(yī)療領(lǐng)域的方方面面滲透。但要讓“AI+ 醫(yī)療”真正走向“大醫(yī)精誠”,就決不能貿(mào)然突進(jìn)。
人工智能助力醫(yī)療新時代。
當(dāng)我們見證科幻從書中走出變成現(xiàn)實,何其幸運。比如,親身體驗由人工智能(AI)醫(yī)生看病,可能就會在5年后初步實現(xiàn)。比起其他還在象牙塔里的科學(xué)幻想,這也許更貼近人類當(dāng)下的現(xiàn)實需求,因此讓科研人員有了一種緊迫感。
從“AI+影像”“AI+臨床”,到“AI+原生硬件”,2024年被譽(yù)為“AI+醫(yī)療大模型”發(fā)展元年。甚至連看似和醫(yī)療只是“交易”關(guān)系的支付寶也坐不住了。
9月5日,螞蟻集團(tuán)旗下支付寶在“2024Inclusion·外灘大會”上發(fā)布了“AI健康管家”。當(dāng)然,這并不是一個醫(yī)療智能體,只是一個便捷付費服務(wù)綜合體。按照支付寶副總裁、數(shù)字醫(yī)療健康事業(yè)部總經(jīng)理張俊杰的介紹,這是一個一站式平臺,可以圍繞診前、診中、診后全流程隨時為患者提供服務(wù),還可以針對非醫(yī)療的泛健康問題給出智能化、個性化解答。
支付寶“AI健康管家”的立足點,依然是為了“撮合”交易。但在支付寶入場之前,確實已經(jīng)有大量人工智能公司涌入AI醫(yī)療賽道。
困擾醫(yī)療領(lǐng)域的“ 不可能三角”,會被打破嗎?或許,它的奇點就將在人們意想不到的某個位置爆發(fā)。
AI+ 醫(yī)療 :機(jī)遇與風(fēng)險共存
以科技預(yù)言為人熟知的《連線》雜志創(chuàng)始主編凱文·凱利(Kevin Kelly)曾斷言,在AI浪潮襲來之時,金融和醫(yī)療領(lǐng)域會最先看到變化,因為這兩個行業(yè)信息密度更高。
十余年求索,AI已經(jīng)逐漸長成了超級電腦IBM Waston所期望的樣子。它甚至跨出了醫(yī)療領(lǐng)域里診斷和治療的范疇,融入醫(yī)療場景中的各個角落。
在更多人的眼中,AI醫(yī)療能夠帶來一次突破—對“不可能三角”的突破。所謂“不可能三角”指的是醫(yī)療服務(wù)高質(zhì)量、低成本、高效率難以兼得,達(dá)成平衡。換成更通俗的話來說,醫(yī)療服務(wù)高質(zhì)量、低成本和高效率指的就是人們看得好病、看得起病和看得上病。
在科技界看來,從人工智能帶來的第四次科技革命浪潮,必然如蒸汽化、電氣化、信息化三次重大科技革命一樣大幅提高人的勞動效率,極大地解放生產(chǎn)力,而“不可能三角”就有可能在人工智能的極致配合下,實現(xiàn)“三合一”的最大限度平衡。
但這只是愿景,并不代表就能落地。正如在ChatGPT展現(xiàn)了若干“奇跡”之后,絕大多數(shù)人依舊視其為一個“玩具”或者輔助工具。
AI醫(yī)生距離治病救人,還有多遠(yuǎn)?科學(xué)家Kun-Hsing Yu在美國哈佛醫(yī)學(xué)院生物醫(yī)學(xué)信息學(xué)系工作,他說的一句話——“AI的一些醫(yī)療決策,實際上就是拋硬幣”,足以讓所有人心頭一緊。
Kun-Hsing Yu的發(fā)言,質(zhì)疑的是AI醫(yī)療模型很容易產(chǎn)生隨機(jī)的判斷,但醫(yī)學(xué)診斷的準(zhǔn)確性顯然不能建立在概率之上。事實上,當(dāng)下的AI醫(yī)療,確實存在太多的問題,難以破解。
比如,2021年,一款名為Epic Sepsis Model的醫(yī)療診斷模型被曝出存在嚴(yán)重漏檢問題。據(jù)介紹,該模型用于敗血癥篩查,通過識別病人早期患病特征進(jìn)行檢測,但美國密歇根大學(xué)醫(yī)學(xué)院研究者通過分析了2.77萬人的就診情況發(fā)現(xiàn),該模型未能識別67%的敗血癥病患。
一直以來,科學(xué)家們都沒有停下對“AI+醫(yī)療”的探索步伐。2023年7月,全球頂級科學(xué)期刊《自然》(Nature)發(fā)表了一篇論文,詳細(xì)介紹了谷歌公司研發(fā)的醫(yī)療大模型。谷歌和DeepMind的科研人員提出了全新的MultiMedQA評估基準(zhǔn)(包括7個醫(yī)療問題回答數(shù)據(jù)集),以評測大模型在臨床方面的能力。隨后,該團(tuán)隊研制了醫(yī)療大模型Flan-PaLM,并且通過提示策略等方式調(diào)整得到了 Med-PaLM。
Flan-PaLM在每一個MultiMedQA多選題數(shù)據(jù)集上都達(dá)到了極高的準(zhǔn)確率,其中在MedQA(美國醫(yī)學(xué)執(zhí)照考試)上的準(zhǔn)確率為67.6%。Med-PaLM 2也被開發(fā)出來,該模型在挑戰(zhàn)MedQA數(shù)據(jù)集上取得了86.5%的高分,創(chuàng)造了新的在醫(yī)學(xué)問答方面的先進(jìn)水平。
這無疑是AI在醫(yī)療領(lǐng)域又前進(jìn)的一大步。可是,換個角度想:即使是谷歌的產(chǎn)品,其錯誤率也依然有13.5%,而且這可能是每一次診斷都會發(fā)生的。因誤診、數(shù)據(jù)泄露、算法透明度不足等行為引發(fā)的問責(zé)和歸責(zé)問題,也成為其背后存在的法律風(fēng)險。
2024年8月,《自然》上發(fā)表的一篇文章讓此研究領(lǐng)域再次引發(fā)關(guān)注,文章中寫道:“一種完美的算法可能失敗,因為人類行為具有可變性,無論是醫(yī)療專業(yè)人員還是接受治療的人。”
賽道 :深挖場景,尚需深耕
誠然,當(dāng)下AI的發(fā)展,已經(jīng)開始向醫(yī)療領(lǐng)域的方方面面滲透:利用AI技術(shù),平均每5秒可自動生成一份體檢總檢報告,每日自動生成超過500份不是難事,而且報告采納率能達(dá)到96%以上;AI能夠幫助醫(yī)生實現(xiàn)更精準(zhǔn)、更輕松的手術(shù),如AI輔助穿刺手術(shù)可將誤差縮小到2mm;AI賦能遠(yuǎn)程醫(yī)療,能夠?qū)崿F(xiàn)大城市三甲醫(yī)院、基層醫(yī)院聯(lián)合會診,更好地平衡全國醫(yī)療資源;AI醫(yī)療服務(wù)進(jìn)入社區(qū),每個家庭都將擁有私人家庭醫(yī)生,實現(xiàn)精準(zhǔn)、個性化健康管理……
總而言之,“AI+醫(yī)療”不只是AI醫(yī)生,還囊括很多普通人體驗不到的項目。業(yè)界普遍認(rèn)為,現(xiàn)階段的“AI+醫(yī)療”,主要包括AI輔助診斷、AI醫(yī)學(xué)影像分析、AI精準(zhǔn)醫(yī)療、AI藥物研發(fā)、醫(yī)療機(jī)器人等多個細(xì)分賽道。
其中,AI輔助診斷是通過分析患者的癥狀、體征、檢驗結(jié)果等數(shù)據(jù),提供可能的診斷建議,幫助醫(yī)生做出更準(zhǔn)確和及時的決策。AI醫(yī)學(xué)影像分析,則是利用AI視覺技術(shù),對醫(yī)學(xué)影像數(shù)據(jù)進(jìn)行自動化分析和診斷。在藥物研發(fā)方面,AI則可以通過對藥物靶點、藥物結(jié)構(gòu)、藥物作用機(jī)制等數(shù)據(jù)進(jìn)行建模和模擬,加速藥物的研發(fā)過程。
不容忽視的是,盡管每一條賽道當(dāng)下都不時有捷報傳來,但距離其落地依然有距離,哪怕最后一微米,也未必能夠快速通過。
以最被人們所關(guān)注的診斷環(huán)節(jié)為例,各大AI企業(yè)目前基本上都是針對單一疾病開展單項研究,可醫(yī)生在對病人做檢查時,需要對多種疾病、并發(fā)癥、精神狀況等進(jìn)行綜合判斷,并不局限于一種。據(jù)了解,僅皮膚病就有2000多種,而AI技術(shù)目前也只能判斷幾十種皮膚病。
更被看好的AI醫(yī)學(xué)影像領(lǐng)域,則是冰火兩重天之境況。2023年,紅杉資本發(fā)布了一篇名為《醫(yī)療領(lǐng)域的生成式AI》報告,指出從市場需求及規(guī)模來看,AI醫(yī)療影像及AI藥物研發(fā)將成為主要的增長突破口。另有Global Market Insights調(diào)查數(shù)據(jù)顯示,全球AI醫(yī)療影像市場規(guī)模占AI醫(yī)療市場的25%,僅次于AI制藥為第二大細(xì)分市場。但在實際應(yīng)用層面,問題叢生。
比如,谷歌健康開發(fā)的一種用于檢測糖尿病視網(wǎng)膜病變(一種導(dǎo)致糖尿病患者視力喪失的狀況)的算法在理論上非常準(zhǔn)確,但當(dāng)該工具在泰國的診所使用時,其性能顯著下降。一項觀察性研究顯示,泰國診所的照明條件并不良好,導(dǎo)致形成低質(zhì)量的眼睛圖像,從而導(dǎo)致該算法的有效性降低。
AI在藥物研發(fā)的應(yīng)用上,更加有壓力。以商業(yè)模式來劃分,國內(nèi)AI藥物研發(fā)企業(yè)主要有三種主流模式——AI SaaS、AICRO、AI biotech,即出售軟件、出售服務(wù)和研發(fā)藥物。其在模式上的選擇恰恰說明:AI企業(yè)更樂意于按照傳統(tǒng)商業(yè)軟件模式,即類似理財用“金蝶”那樣,給傳統(tǒng)企 業(yè)提供定制服務(wù),而非自己下場做實操。
相關(guān)企業(yè)做出這種選擇的一個關(guān)鍵原因在于難以突破數(shù)據(jù)孤島,即AI制藥所必需的藥代動力學(xué)(與藥物在人體中的代謝有關(guān))和毒理等需要從人體試驗中獲得數(shù)據(jù)的項目,相對不容易獲取。畢竟,與人體試驗相關(guān)的數(shù)據(jù)主要集中在大藥企的手里,屬于核心數(shù)據(jù),幾乎無可能共享。
換言之,AI制藥確實可以模擬各種可能、做出各種超快超精準(zhǔn)計算,但這種加速無論如何不能跳過臨床階段。即使是傳統(tǒng)藥企也往往會在臨床環(huán)節(jié)用最穩(wěn)健的方法、多年多次小步探索,哪怕?lián)碛许敿獾膶<液图夹g(shù)。關(guān)乎人命,誰也不敢加速。
此外,在中國,《互聯(lián)網(wǎng)診療管理辦法(試行)》明確規(guī)定,“不得對首診患者開展互聯(lián)網(wǎng)診療活動”。這也意味著,在互聯(lián)網(wǎng)上的AI醫(yī)生不能為首次來問診的病人開展診斷和治療活動。但如果患者在線下已經(jīng)去過醫(yī)院、做過化驗、開過藥方,也拿到藥了,還要AI診斷什么呢?
科大訊飛已成功打造人工智能全科輔助診療系統(tǒng)“智醫(yī)助理”,并發(fā)布訊飛星火醫(yī)療大模型。
中醫(yī)藥 :大健康才是大格局
我們不妨再換個角度看AI醫(yī)療。當(dāng)全球都將AI醫(yī)療的賽道選擇投向西醫(yī)之時,中醫(yī)藥開始展現(xiàn)出另一種潛力——大健康。
“AI未來完全有可能成為中醫(yī)藥領(lǐng)域的顛覆性技術(shù),改變行業(yè)現(xiàn)狀,產(chǎn)生新業(yè)態(tài),應(yīng)用前景廣闊。”中國科學(xué)院院士、中國科學(xué)院上海藥物研究所研究員陳凱先說道。
AI如何顛覆中醫(yī)藥領(lǐng)域呢?也許是從望聞問切開始。
在廣州醫(yī)科大學(xué)附屬中醫(yī)醫(yī)院門診大廳里,銀灰色機(jī)器人外形的中醫(yī)體質(zhì)辨識儀為來往行人提供著新服務(wù)。只要坐在一部臺式終端機(jī)前,面對屏幕攝像頭拍攝幾張面部和舌頭的照片,再回答5道問題,用戶就會在手機(jī)上收到一份詳細(xì)的中醫(yī)體質(zhì)辨識報告。
這其實是廣州探索AI助力基層中醫(yī)藥服務(wù)能力提升的一個試點,該體質(zhì)辨識儀由華南理工大學(xué)團(tuán)隊研發(fā),其基礎(chǔ)就是一套機(jī)器學(xué)習(xí)的AI模型。2023年7月,廣州醫(yī)科大學(xué)附屬中醫(yī)醫(yī)院承擔(dān)的“廣州市三級名中醫(yī)工作室”建設(shè)項目下沉多個社區(qū)衛(wèi)生服務(wù)中心,開展了“智能中醫(yī)體質(zhì)辨識”治未病服務(wù)項目。截至2023年10月,該項目服務(wù)已累計覆蓋廣州市內(nèi)11個社區(qū),服務(wù)社區(qū)人群超過1.2萬多人次。
在山東,望聞問切有了更加具象化的體驗。在東阿阿膠的體驗館中,一個圓形的儀器內(nèi)裝有各種攝像頭,用戶只要按照指示把頭靠在檢測儀的正中間,一張“大頭照” 就會隨之出現(xiàn)在電腦屏幕上。當(dāng)用戶伸出舌頭,其影像也立刻被記錄。然后工作人員會拿起一個白色小盒子,將里面的三塊小凸起對準(zhǔn)患者的關(guān)脈、寸脈、尺脈位置進(jìn)行操作和診斷。這個被稱為“智能體質(zhì)辨識儀器”的設(shè)備還會開出方子。當(dāng)然,受限于各種客觀原因和安全考慮,只能是食物療法。
不僅有“大”,而且還有“小”。一款名為“望舌問膳”的小程序是這樣做的:只要用戶對著手機(jī)攝像頭拍下舌頭照片,僅1分鐘左右,就可以得到一份從中醫(yī)角度進(jìn)行詳細(xì)分析的身體健康報告和膳食養(yǎng)生防治方案。
“這款小程序融合傳統(tǒng)中醫(yī)舌診方法和現(xiàn)代人工智能圖像識別技術(shù),通過對2萬多張臨床舌診圖片深度學(xué)習(xí),為用戶提供便捷的健康分析服務(wù)。”小程序研發(fā)相關(guān)負(fù)責(zé)人介紹,近半年來,已有3萬多人次使用該小程序,其中94%的用戶對分析結(jié)果準(zhǔn)確性表示認(rèn)可。
AI針灸機(jī)器人、中醫(yī)健康手環(huán)、脈象信息采集系統(tǒng)……中醫(yī)四診的技術(shù)研發(fā)開始進(jìn)入了一個全新的AI體驗環(huán)節(jié)。
應(yīng)該說,計算機(jī)技術(shù)應(yīng)用在中醫(yī)藥領(lǐng)域時日已久。早在20世紀(jì)80年代就有“中醫(yī)專家系統(tǒng)”問世。它通常使用知識庫檢索的方法,事先將專家劃定好的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、診斷步驟等錄入系統(tǒng),使用時依據(jù)患者的數(shù)據(jù)檢索、提取相應(yīng)方案,實現(xiàn)模擬中醫(yī)專家的分析、判斷過程。此次人工智能的進(jìn)入,或許還能同步解決老中醫(yī)不足這個困擾中醫(yī)藥領(lǐng)域多年的老大難問題。
9月,在2024國際經(jīng)方大會上,就發(fā)布了此類一項創(chuàng)新成果——“黃煌經(jīng)方AI專家系統(tǒng)”。該系統(tǒng)由中醫(yī)人工智能企業(yè)脈景(杭州)健康管理有限公司與南京中醫(yī)藥大學(xué)國際經(jīng)方學(xué)院院長黃煌聯(lián)合研發(fā),基于其自主構(gòu)建的結(jié)構(gòu)化、標(biāo)準(zhǔn)化中醫(yī)藥大數(shù)據(jù)庫,采用自主研發(fā)的雙引擎技術(shù),可還原黃煌經(jīng)方思想,模擬黃煌教授開方,輔助醫(yī)生臨床決策,已在深圳平樂中醫(yī)健康集團(tuán)(深圳市骨科醫(yī)院、坪山區(qū)中醫(yī)院)黃煌經(jīng)方AI工作室應(yīng)用。
當(dāng)然,這一切依然只是開始。不過,雖然AI中醫(yī)目前更偏重于養(yǎng)生而非治療,卻也破解了AI西醫(yī)在落地上的不少“疑難雜癥”。而且,AI中醫(yī)還給出了另一個突圍思路:AI或許從小處入手,方能走出大健康的大格局。
未來 :如何當(dāng)好“醫(yī)學(xué)生”
總被人誤以為與科技不在一個頻道的中醫(yī)藥,當(dāng)下已經(jīng)在向更遠(yuǎn)的未來展開探索,例如大模型。其繁盛景象甚至在業(yè)界引發(fā)了戲言:中醫(yī)藥大模型,已經(jīng)多到老祖宗的名字都不夠用了。
這句戲言反映的則是“AI+中 醫(yī)藥”的現(xiàn)況:在國內(nèi),華為、百度、阿里巴巴、科大訊飛等科技巨頭,云南白藥、華潤江中、太極集團(tuán)、天士力等知名藥企,還有部分地方政府,都在聯(lián)手發(fā)展中醫(yī)藥大模型,其命名上則紛紛請出神農(nóng)、黃帝、扁鵲、華佗、張仲景等開宗立派的大人物,或使用本草、靈樞、岐黃等中醫(yī)藥領(lǐng)域的高頻詞……
中醫(yī)藥大模型之百舸爭流,并不亞于ChatGPT、文心一言等通用大模型的千帆競渡。
然而,無論是中醫(yī)藥領(lǐng)域,還是西醫(yī)領(lǐng)域,道阻且長依然是“AI+ 醫(yī)療”領(lǐng)域的主旋律,這也決定了未來許多年的基本范式—以其中最當(dāng)紅的醫(yī)療大模型而言,也只能繼續(xù)充當(dāng)“醫(yī)學(xué)生”,至少5年內(nèi)難以畢業(yè)。
打個比方,在中醫(yī)藥和人工智能的親密接觸中,中醫(yī)AI扮演的正是老中醫(yī)身邊的小藥童角色:背好湯頭歌,幫忙抓個藥,導(dǎo)診減負(fù)擔(dān),順便煎個藥……在對自身的定位上,中醫(yī)AI其實跑在了急切走到前臺的西醫(yī)AI的前面。
誠如凱文·凱利所預(yù)言:AI落地產(chǎn)業(yè)需要時間,業(yè)界僅僅消化現(xiàn)有技術(shù)可能就需要5年到8年的時間。這就像19世紀(jì)電力開始廣泛應(yīng)用一樣,當(dāng)時各領(lǐng)域的企業(yè)并不是把電力引進(jìn)來就萬事大吉,實際上,必須重新調(diào)整組織結(jié)構(gòu)、改造建筑,以適應(yīng)事物通過電來運轉(zhuǎn),以及實現(xiàn)自動化。
具體到醫(yī)療大模型上,需要重構(gòu)的框架更多,需要破解的痛點并不比攻克癌癥容易。例如:診療上,由于許多病癥的復(fù)雜性,需要各種檢查尋找病因,醫(yī)療大模型目前還很難完成診療全流程的復(fù)雜工作。
要讓“AI+醫(yī)療”真正走向“大醫(yī)精誠”,就決不能貿(mào)然突進(jìn),而是要在大模型的基礎(chǔ)上去更垂直的領(lǐng)域中試錯,通過大數(shù)據(jù)和深度學(xué)習(xí),為醫(yī)患提供診療參考方案,減少中間環(huán)節(jié),提高診療效率。
這一幕,已經(jīng)開始展現(xiàn)出價值。研究表明,曾經(jīng)需要兩名放射科醫(yī) 生合作完成的乳腺癌檢測,如今已可由一名放射科醫(yī)生在專門的AI工具的輔助下完成。2020年,麻省理工學(xué)院的研究人員還通過AI技術(shù)發(fā)現(xiàn)了一種能夠殺死大腸桿菌的抗生素……
但解決更多的痛點,需要更多人參與到AI的“醫(yī)學(xué)生”訓(xùn)練中,并且打破“隔閡”。畢竟,無論是人還是AI,成為一個合格的醫(yī)生,都需要足夠的且細(xì)分到不同病例的大數(shù)據(jù),來提供深度學(xué)習(xí)。效率或許大不同,但學(xué)習(xí)實踐的過程,則大同小異。
未來5年,醫(yī)療大模型依然還是“醫(yī)學(xué)生”的狀態(tài),距離真正意義上的商用還有距離,但更多發(fā)掘出來的應(yīng)用場景將使其距離商用愈來愈近。
一邊深度學(xué)習(xí),一邊進(jìn)醫(yī)院圍繞各個垂直領(lǐng)域做“規(guī)培”試點,是“AI醫(yī)生”現(xiàn)階段的發(fā)展目標(biāo)。服務(wù)用戶精準(zhǔn)找對醫(yī)院和醫(yī)生,看懂醫(yī)學(xué)報告單,了解藥品用法,解答日常健康問詢……要先做好“醫(yī)學(xué)生”和助手,否則一切都是紙上談兵。
(文章來源:《創(chuàng)意世界》2024年11月號)
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編校:范曉華,審讀:郭麗
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