五大應(yīng)用場景案例分析：人工智能在醫(yī)療產(chǎn)業(yè)最先落地？

　　近年來，智能醫(yī)療在國內(nèi)外的發(fā)展熱度不斷提升。有人提出，“盡管安防和智能投顧最為火熱，但AI在醫(yī)療領(lǐng)域可能會率先落地?！币环矫妫瑘D像識別、深度學(xué)習(xí)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等關(guān)鍵技術(shù)的突破帶來了人工智能技術(shù)新一輪的發(fā)展。大大推動了以數(shù)據(jù)密集、知識密集、腦力勞動密集為特征的醫(yī)療產(chǎn)業(yè)與人工智能的深度融合。另一方面，隨著社會進(jìn)步和人們健康意識的覺醒，人口老齡化問題的不斷加劇，人們對于提升醫(yī)療技術(shù)、延長人類壽命、增強(qiáng)健康的需求也更加急迫。而實(shí)踐中卻存在著醫(yī)療資源分配不均，藥物研制周期長、費(fèi)用高，以及醫(yī)務(wù)人員培養(yǎng)成本過高等問題。對于醫(yī)療進(jìn)步的現(xiàn)實(shí)需求極大地刺激了以人工智能技術(shù)推動醫(yī)療產(chǎn)業(yè)變革升級浪潮的興起。

　　智能醫(yī)療的主要應(yīng)用場景

　　“從全球創(chuàng)業(yè)公司實(shí)踐的情況來看，智能醫(yī)療的具體應(yīng)用包括洞察與風(fēng)險管理、醫(yī)學(xué)研究、醫(yī)學(xué)影像與診斷、生活方式管理與監(jiān)督、精神健康、護(hù)理、急救室與醫(yī)院管理、藥物挖掘、虛擬助理、可穿戴設(shè)備以及其他?！笨偨Y(jié)來看，目前人工智能技術(shù)在醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用主要集中于以下五個領(lǐng)域：

　　(一)醫(yī)療機(jī)器人

　　“機(jī)器人技術(shù)在醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用并不少見，比如智能假肢、外骨骼和輔助設(shè)備等技術(shù)修復(fù)人類受損身體，醫(yī)療保健機(jī)器人輔助醫(yī)護(hù)人員的工作等?！蹦壳皩?shí)踐中的醫(yī)療機(jī)器人主要有兩種：

　　一是，能夠讀取人體神經(jīng)信號的可穿戴型機(jī)器人，也成為“智能外骨骼”;

　　二是，能夠承擔(dān)手術(shù)或醫(yī)療保健功能的機(jī)器人，以IBM開發(fā)的達(dá)·芬奇手術(shù)系統(tǒng)為典型代表。

　　(二)智能藥物研發(fā)

　　智能藥物研發(fā)是指將人工智能中的深度學(xué)習(xí)技術(shù)應(yīng)用于藥物研究，通過大數(shù)據(jù)分析等技術(shù)手段快速、準(zhǔn)確地挖掘和篩選出合適的化合物或生物，達(dá)到縮短新藥研發(fā)周期、降低新藥研發(fā)成本、提高新藥研發(fā)成功率的目的。人工智能通過計(jì)算機(jī)模擬，可以對藥物活性、安全性和副作用進(jìn)行預(yù)測。借助深度學(xué)習(xí)，人工智能已在心血管藥、抗腫瘤藥和常見傳染病治療藥等多領(lǐng)域取得了新突破。在抗擊埃博拉病毒中智能藥物研發(fā)也發(fā)揮了重要的作用。

　　(三)智能診療

　　智能診療就是將人工智能技術(shù)用于輔助診療中，讓計(jì)算機(jī)“學(xué)習(xí)”專家醫(yī)生的醫(yī)療知識，模擬醫(yī)生的思維和診斷推理，從而給出可靠診斷和治療方案。智能診療場景是人工智能在醫(yī)療領(lǐng)域最重要、也最核心的應(yīng)用場景。

　　(四)智能影像識別

　　智能醫(yī)學(xué)影像是將人工智能技術(shù)應(yīng)用在醫(yī)學(xué)影像的診斷上。人工智能在醫(yī)學(xué)影像應(yīng)用主要分為兩部分：一是圖像識別，應(yīng)用于感知環(huán)節(jié)，其主要目的是將影像進(jìn)行分析，獲取一些有意義的信息;二是深度學(xué)習(xí)，應(yīng)用于學(xué)習(xí)和分析環(huán)節(jié)，通過大量的影像數(shù)據(jù)和診斷數(shù)據(jù)，不斷對神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行深度學(xué)習(xí)訓(xùn)練，促使其掌握診斷能力。

　　(五)智能健康管理

　　智能健康管理是將人工智能技術(shù)應(yīng)用到健康管理的具體場景中。目前主要集中在風(fēng)險識別、虛擬護(hù)士、精神健康、在線問診、健康干預(yù)以及基于精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)的健康管理。

　　(1)風(fēng)險識別：通過獲取信息并運(yùn)用人工智能技術(shù)進(jìn)行分析，識別疾病發(fā)生的風(fēng)險及提供降低風(fēng)險的措施。

　　(2)虛擬護(hù)士：收集病人的飲食習(xí)慣、鍛煉周期、服藥習(xí)慣等個人生活習(xí)慣信息，運(yùn)用人工智能技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析并評估病人整體狀態(tài)，協(xié)助規(guī)劃日常生活。

　　(3)精神健康：運(yùn)用人工智能技術(shù)從語言、表情、聲音等數(shù)據(jù)進(jìn)行情感識別。

　　(4)移動醫(yī)療：結(jié)合人工智能技術(shù)提供遠(yuǎn)程醫(yī)療服務(wù)。

　　(5)健康干預(yù)：運(yùn)用 AI 對用戶體征數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，定制健康管理計(jì)劃。

　　智能醫(yī)療產(chǎn)業(yè)應(yīng)用典型案例

　　(一)醫(yī)療機(jī)器人

　　1、智能外骨骼

　　俄羅斯ExoAtlet公司生產(chǎn)了兩款“智能外骨骼”產(chǎn)品：ExoAtletⅠ和ExoAtlet Pro。前者適用于家庭，后者適用于醫(yī)院。ExoAtletⅠ適用于下半身癱瘓的患者，只要上肢功能基本完整，它能幫助患者完成基本的行走、爬樓梯及一些特殊的訓(xùn)練動作。ExoAtlet Pro在ExoAtletⅠ的基礎(chǔ)上包括了更多功能，如測量脈搏、電刺激、設(shè)定既定的行走模式等。

　　日本厚生勞動省已經(jīng)正式將“機(jī)器人服”和“醫(yī)療用混合型輔助肢”列為醫(yī)療器械在日本國內(nèi)銷售，主要用于改善肌萎縮側(cè)索硬化癥、肌肉萎縮癥等疾病患者的步行機(jī)能。

　　2、手術(shù)機(jī)器人

　　世界上最有代表性的做手術(shù)的機(jī)器人就是達(dá)·芬奇手術(shù)系統(tǒng)。“達(dá)·芬奇手術(shù)系統(tǒng)分為兩部分：手術(shù)室的手術(shù)臺和醫(yī)生可以在遠(yuǎn)程操控的終端。手術(shù)臺是一個有三個機(jī)械手臂的機(jī)器人，它負(fù)責(zé)對病人進(jìn)行手術(shù)，每一個機(jī)械手臂的靈活性都遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過人，而且?guī)в袛z像機(jī)可以進(jìn)入人體內(nèi)的手術(shù)，因此不僅手術(shù)的創(chuàng)口非常小，而且能夠?qū)嵤┮恍┤祟愐簧茈y完成的手術(shù)。在控制終端上，計(jì)算機(jī)可以通過幾臺攝像機(jī)拍攝的二維圖像還原出人體內(nèi)的高清晰度的三維圖像，以便監(jiān)控整個手術(shù)過程。目前全世界共裝配了3000多臺達(dá)·芬奇機(jī)器人，完成了300萬例手術(shù)。”

　　(二)智能藥物研發(fā)

　　美國硅谷公司Atomwise通過IBM超級計(jì)算機(jī)，在分子結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫中篩選治療方法，評估出 820萬種藥物研發(fā)的候選化合物。2015 年，Atomwise基于現(xiàn)有的候選藥物，應(yīng)用人工智能算法，在不到一天時間內(nèi)就成功地尋找出能控制埃博拉病毒的兩種候選藥物。

　　除挖掘化合物研制新藥外，美國Berg生物醫(yī)藥公司通過研究生物數(shù)據(jù)研發(fā)新型藥物?！癇erg 通過其開發(fā)的 Interrogative Biology 人工智能平臺，研究人體健康組織，探究人體分子和細(xì)胞自身防御組織以及發(fā)病原理機(jī)制，利用人工智能和大數(shù)據(jù)來推算人體自身分子潛在的藥物化合物。這種利用人體自身的分子來醫(yī)治類似于糖尿病和癌癥等疑難雜癥，要比研究新藥的時間成本與資金少一半。”