醫(yī)療AI八大趨勢：蘋果正在顛覆未來 中國創(chuàng)企勢如破竹

　　醫(yī)療保健正在逐步成為人工智能研究和應(yīng)用的重要領(lǐng)域。

　　現(xiàn)如今，醫(yī)療行業(yè)中幾乎每個領(lǐng)域都會受到技術(shù)崛起的影響。例如，圖像識別正在徹底改變診斷過程。最近，谷歌的DeepMind神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)可以診斷出50種威脅視力的眼疾，準確性可媲美醫(yī)學(xué)專家。甚至有些制藥公司也正在嘗試深入學(xué)習(xí)設(shè)計新藥。例如，Merk與創(chuàng)企Atomwise合作，GlaxoSmithKline與Insilico Medicine宣布建立合作關(guān)系。

　　在私營市場，醫(yī)療保健AI創(chuàng)企自2013年以來，已經(jīng)在576次融資中獲得43億美元，這一數(shù)字遠超人工智能涉及的其他領(lǐng)域。

　　醫(yī)療保健領(lǐng)域的人工智能當(dāng)下著眼于改善患者的治療結(jié)果，調(diào)整各利益相關(guān)者的利益，降低醫(yī)療成本。人工智能在醫(yī)療保健領(lǐng)域面臨的一大障礙就是克服慣性，徹底改進不再有效的現(xiàn)有流程，并嘗試應(yīng)用新興技術(shù)。

　　人工智能面臨著醫(yī)療行業(yè)獨有的技術(shù)和可行性挑戰(zhàn)。例如，在美國，患者數(shù)據(jù)沒有標(biāo)準格式，也不具備中央存儲庫。當(dāng)患者文件以不可讀取的PDF格式通過傳真、郵件進行發(fā)送，或以手寫記錄的圖片發(fā)送時，從中提取信息對AI而言將是獨一無二的挑戰(zhàn)。

　　像蘋果這種大型科技公司在這方面就有著自己的優(yōu)勢，尤其是在加入醫(yī)療保健提供商和EHR(電子健康記錄)供應(yīng)商在內(nèi)的大型合作伙伴網(wǎng)絡(luò)方面。

　　蘋果設(shè)計開發(fā)的ResearchKit和CareKit ，能夠生成新的數(shù)據(jù)來源并將EHR數(shù)據(jù)掌控在病人手中，這兩個軟件框架有望成為臨床研究的革命性產(chǎn)品。在首次進行行業(yè)AI的深度挖掘中，CB Insights數(shù)據(jù)可被用于發(fā)現(xiàn)正在改變醫(yī)療保健行業(yè)的趨勢。

　　AI即醫(yī)療設(shè)備的興起

　　FDA(美國食品藥品監(jiān)督管理局)針對臨床成像和診斷的人工智能軟件實行快速監(jiān)管審批方案。今年4月，F(xiàn)DA批準了用于篩查糖尿病視網(wǎng)膜病變患者的AI軟件，該軟件可準確篩查患者，無需專家的診斷意見。它被賦予了“突破性設(shè)備的稱號”，加快了產(chǎn)品推向市場的過程。

　　軟件IDx-DR能夠在87.4%的時間內(nèi)正確識別“超過輕度糖尿病視網(wǎng)膜病變”的患者，在89.5%的時間內(nèi)確定那些沒有患該疾病的患者。IDx是近幾個月FDA批準用于臨床商業(yè)應(yīng)用的眾多軟件產(chǎn)品之一。

　　Viz.ai獲批用于分析CT掃描圖像，以檢測與中風(fēng)相關(guān)的指標(biāo)，并及時將患者信息告知醫(yī)療工作人員。在獲得FDA批準后，Viz.ai完成了Google Ventures、Kleiner Perkins Caufield & Byers參投的2100萬美元A輪融資。

　　GE Ventures旗下的初創(chuàng)公司Arterys去年獲FDA批準，可通過其云AI平臺分析心臟圖像。今年，F(xiàn)DA取消了其用于癌癥診斷的肝臟和肺部病變定位AI軟件的批準?？焖俦O(jiān)管審批為2013年以來70多家進行股權(quán)融資的人工智能成像和診斷企業(yè)開辟了新的商業(yè)途徑，共計發(fā)起119次融資。

　　FDA專注于明確定義和管理“軟件即醫(yī)療設(shè)備”，尤其是考慮到最近人工智能的快速發(fā)展。FDA計劃將今年一月試行的預(yù)認證(pre-cert)計劃應(yīng)用于AI軟件。

　　FDA補充道：“該計劃允許奇特對其設(shè)備及逆行微小改動，而無需每次都提交認證申請?！盕DA表示，其軟件認證工具等監(jiān)管框架的各個方面都將變得“足夠靈活”以適應(yīng)人工智能的進步。

　　神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)發(fā)現(xiàn)非典型危險因素

　　運用人工智能，研究人員開始研究、測量過去難以量化的非典型風(fēng)險因素。利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分析視網(wǎng)膜圖像和語音模式有助于識別人們患心臟病的風(fēng)險。

　　根據(jù)今年發(fā)表在《Nature》雜志上的一篇論文，谷歌的研究人員利用一個經(jīng)訓(xùn)練可識別分析視網(wǎng)膜圖像的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)來發(fā)現(xiàn)心血管危險因素。研究發(fā)現(xiàn)，不僅可以通過視網(wǎng)膜圖像識別年齡、性別和吸煙模式等風(fēng)險因素，還可以“量化到之前從未有過的精確度”。

　　在另一項研究中，梅奧診所(Mayo Clinic)與以色列創(chuàng)企Beyond Verbal達成合作，該創(chuàng)企專注于分析聲音中的聲學(xué)特征，以便在找出冠狀動脈疾病(CAD)患者明顯的聲音特征。該研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)測試對象在描述情緒體驗時，有兩種聲音特征與CAD密切相關(guān)。

　　創(chuàng)企Cardiogram最近的一項研究表明：“經(jīng)過深度學(xué)習(xí)，可穿戴心率傳感器在接觸人體之后，可以檢測出由糖尿病驅(qū)動的心率變異性改變?！痹搨鞲衅鞑捎玫乃惴ㄍㄟ^心率檢測糖尿病的準確度高達85%。

　　人工智能擁有發(fā)現(xiàn)疾病規(guī)律的能力，還將繼續(xù)為新的診斷方法和從前未知的風(fēng)險因素的識別等方面鋪平道路。

　　蘋果顛覆了臨床試驗

　　蘋果正在圍繞iPhone和Apple Watch等設(shè)備打造臨床研究生態(tài)系統(tǒng)。數(shù)據(jù)是AI應(yīng)用程序的核心，蘋果可以為醫(yī)學(xué)研究人員提供兩種之前難以獲取的患者健康數(shù)據(jù)。

　　盡管很多公司努力將健康記錄數(shù)字化，但要想在各個機構(gòu)和軟件系統(tǒng)之間實現(xiàn)健康信息的輕松共享，也就是所謂的互操作性，仍然是醫(yī)療保健領(lǐng)域的一大難題。

　　這種問題在臨床試驗中尤為明顯，準確匹配試驗項目與患者對于臨床研究團隊和患者雙方來說都是耗時且具有挑戰(zhàn)性的過程。

　　目前有超過1.8萬個臨床研究僅在美國招募患者。如果醫(yī)生有了解到正在進行的臨床試驗，偶爾也會向其患者推薦。否則，就只能通過一個關(guān)于已結(jié)束和正在進行的臨床試驗的綜合聯(lián)邦數(shù)據(jù)庫ClinicalTrials.Gov招募受試者。

　　蘋果正在試圖改變醫(yī)療保健領(lǐng)域的信息傳播方式，并為AI開辟了新的可能，尤其圍繞里臨床研究人員如何招募和監(jiān)控患者上花了很多心思。

　　自2015年以來，蘋果先后推出了兩個開源框架——ResearchKit和CareKit，以幫助臨床試驗項目招募患者并遠程監(jiān)控他們的健康狀況。這兩個框架允許研究人員和開發(fā)人員創(chuàng)建醫(yī)療應(yīng)用程序以監(jiān)控受試者的日常生活。

　　舉個例子，杜克大學(xué)的研究人員開發(fā)了一款應(yīng)用程序Autism & Beyond，該程序使用iPhone的前置攝像頭和面部識別算法可篩選出有自閉癥的孩子。

　　類似地，大約有1萬名用戶使用應(yīng)用程序mPower，該程序提供手指敲擊和步態(tài)分析等練習(xí)，從而判斷出病人是否患有帕金森綜合癥。這些病人也都同意將自己的數(shù)據(jù)分享給更廣泛的科研界使用。

　　蘋果還在與Cerner、Epic等EHR(電子健康記錄)供應(yīng)商合作解決互操作性的問題。今年1月，蘋果宣布iPhone用戶可通過手機自帶的“健康”應(yīng)用訪問參與機構(gòu)的電子健康記錄。

　　“健康記錄”的功能是AI+醫(yī)療保健創(chuàng)企Gliimpse在2016年被蘋果收購之前的工作的衍生物。界面簡潔，易操作，用戶可以輕松找到他們在過敏、病癥、免疫、實驗室結(jié)果、程序以及生命體征方面的信息。

　　6月，蘋果為開發(fā)人員推出了Health Records API。用戶可以選擇與第三方應(yīng)用和醫(yī)學(xué)研究人員共享數(shù)據(jù)，這也為疾病管理和生活方式監(jiān)控創(chuàng)造了新的機會。

　　大型制藥企業(yè)用AI重塑品牌

　　現(xiàn)如今，AI生物技術(shù)初創(chuàng)公司不斷涌現(xiàn)，傳統(tǒng)制藥企業(yè)感受到了前所未有的壓力，紛紛將目光拋向AI+SaaS(軟件即服務(wù))創(chuàng)企，希望能從中尋得創(chuàng)新解決方案。

　　今年5月，輝瑞制藥與XtalPi建立戰(zhàn)略合作伙伴關(guān)系(XtalPi是一家獲騰訊和谷歌等科技巨頭支持的人工智能初創(chuàng)公司)，希望憑雙方之力預(yù)測小分子藥物的特性，并開發(fā)“基于計算的合理藥物設(shè)計”。

　　不過，輝瑞制藥并不是獨一家。

　　諾華、賽諾菲、葛蘭素史克公司(GlaxoSmithKlein)、Amgen、Merck等頂級制藥公司近幾個月都宣布與AI創(chuàng)企建立合作伙伴關(guān)系，旨在尋找新的藥物治療腫瘤學(xué)和心臟病領(lǐng)域的一系列疾病。

　　制藥企業(yè)對該領(lǐng)域的興趣也推動了股權(quán)交易數(shù)量的增加，截至2018年第二季度達20筆，等于2017年交易總量。

　　雖然AI+Saas初創(chuàng)公司很多仍處于投資的早期階段，卻與吸引了不少制藥企業(yè)與之合作。

　　AI在醫(yī)療行業(yè)的應(yīng)用并不僅限于藥物開發(fā)。作為最大的人工智能并購交易之一，羅氏控股于2018年2月以19億美元的價格收購了Flatiron Health。后者可以通過機器學(xué)習(xí)挖掘患者數(shù)據(jù)。

　　目前有超過2500家診所使用Flatiron的 腫瘤電子病歷OncoEMR，還有200多萬活躍病歷可供研究。

　　羅氏希望收集真實的世界數(shù)據(jù)(RWE)，分析電子病歷和其他數(shù)據(jù)的來源，以確定藥物的好處和風(fēng)險。除了用于檢測上市后藥物的安全性之外，RWE還可以幫助設(shè)計更好的臨床試驗和未來新的治療法。

　　AI需要醫(yī)生

　　AI企業(yè)需醫(yī)學(xué)專家來注釋圖像，以教授算法如何識別異常。科技巨頭和政府正大力投資這一板塊，并將數(shù)據(jù)庫開放給研究人員。

　　谷歌DeepMind兩年前與莫菲爾德眼科醫(yī)院(Moorfield's Eye Hospital)合作探索AI在眼部疾病檢測方面的應(yīng)用。最近，DeepMind的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)能夠針對50種威脅視力的眼部疾病作出正確的轉(zhuǎn)診決定，準確度達94%。

　　也只是研究的第一階段。為了訓(xùn)練算法，DeepMind 投入大量時間來標(biāo)記和清理OCT(光學(xué)相干斷層掃描)掃描數(shù)據(jù)庫，用于檢驗眼部狀況，為之后的AI應(yīng)用做準備。

　　阿里巴巴也是在2016年左右決定將AI應(yīng)用于診斷過程。

　　根據(jù)阿里云的人工智能首席科學(xué)家閔萬里的說法，公司一旦與醫(yī)療結(jié)構(gòu)合作獲取醫(yī)學(xué)影響數(shù)據(jù)，就必須聘請專家來注釋圖像樣本。

　　AI獨角獸Yitu Technology正在試圖拓展人工智能診斷領(lǐng)域，公司在接受《南華早報》采訪時也強調(diào)了醫(yī)療團隊的重要性。

　　Yitu聲稱擁有一支由400名醫(yī)生組成的團隊來標(biāo)記醫(yī)療數(shù)據(jù)，并補充道，由于美國醫(yī)生的薪水更高，美國AI初創(chuàng)公司在開展這項工作時成本也會高很多。但在美國，國立衛(wèi)生研究院(NIH)等政府機構(gòu)正在人工智能研究。

　　NIH在今年7月發(fā)布了一份數(shù)據(jù)庫資料，該資料包含3.2萬個在CT圖像注釋和鑒定的病灶，這些病例由4400名患者匿名提供。除此之外，通氣電氣(GE)和西門子等私營企業(yè)也在尋找創(chuàng)建大規(guī)模數(shù)據(jù)庫的方法。

　　GE Healthcare于今年5月獲得了一項專利，主要探討了如何用機器學(xué)習(xí)分析顯微鏡圖像中的細胞類型。該專利提出了一個”直觀的界面，便于醫(yī)務(wù)人員(如病理學(xué)家、生物學(xué)家)注釋和評估算法中使用的不同細胞表型以及通過界面呈現(xiàn)的細胞表型。

　　雖然目前已經(jīng)提出的某些算法可用于減少手動過程，AI在很大程度上還是得依賴于醫(yī)學(xué)專家進行培訓(xùn)。

　　中國發(fā)展迅猛

　　中國投資者開始加大多海外創(chuàng)企的投資，而本土的醫(yī)療保健AI創(chuàng)企也在逐漸成長，中國科技巨頭正通過建立合作伙伴關(guān)系將其他國家的產(chǎn)品帶來大陸。

　　過去幾年，中國的交易活動在世界范圍內(nèi)還是不值一提的，但如今在全球醫(yī)療保健AI市場的排名已經(jīng)大幅攀升。

　　2018年上半年，中國超過英國，成為全球醫(yī)療保健AI交易活躍度第二的國家。

　　在獲得了7200萬美元的融資，并獲得像紅杉資本中國這類投資者的支持之后，Infervision成為中國醫(yī)療保健行業(yè)AI解決方案領(lǐng)域資金最充足的中國創(chuàng)企。

　　與此同時，中國對外國醫(yī)療保健AI初創(chuàng)公司的投資也在增加。

　　最近，復(fù)星醫(yī)藥買入美國Butterfly Network的少數(shù)股權(quán)，騰訊投資Atomwise，聯(lián)想投資韓國的Lunit，IDG Capital則投資了印度的SigTuple。

　　中國政府去年發(fā)布了一項人工智能計劃，目標(biāo)是到2030年中國能成為人工智能研究領(lǐng)域的全球領(lǐng)導(dǎo)者。醫(yī)療保健是中國首批人工智能應(yīng)用的四大重點領(lǐng)域之一。

　　中國對醫(yī)療保健行業(yè)的關(guān)注不僅僅在于成為AI技術(shù)的全球領(lǐng)導(dǎo)者。

　　根據(jù)去年的人口普查，過去長期施行的獨生子女政策導(dǎo)致了人口老齡化：65歲以上人口超過1.58億，再加上勞動力短缺，迫使政府將工作重心轉(zhuǎn)至提升醫(yī)療保健領(lǐng)域的自動化上來。

　　早在2016年，中國就開始努力將醫(yī)療數(shù)據(jù)整合到一個數(shù)據(jù)庫中。與美國類似，中國也存在數(shù)據(jù)混亂、缺乏互操作性等問題。

　　為解決這一問題，中國政府陸續(xù)開設(shè)了多家區(qū)域衛(wèi)生數(shù)據(jù)中心，目的是整合國家保險索賠、出生和死亡登記以及電子健康記錄的數(shù)據(jù)。中國的大型科技公司也在政府的大力支持下進行醫(yī)療保健AI領(lǐng)域。

　　DIY診斷看這里

　　人工智能正逐漸將智能手機和消費類可穿戴設(shè)備轉(zhuǎn)變成功能強大的家用診斷工具。

　　創(chuàng)企Healthy.io聲稱正在試圖簡化尿液分析步驟，使其跟拍照一樣簡單。它的首個產(chǎn)品Dip.io使用傳統(tǒng)的尿液分析試紙來監(jiān)測一系列泌尿系感染。計算機視覺算法可借助智能手機分析不同光照條件和相機質(zhì)量下的測試條。

　　已在歐洲和以色列投入商業(yè)使用是Dip.io近日獲得了FDA的批準。

　　近年來，智能手機在美國的滲透率有所提高。同時，由于深度學(xué)習(xí)，圖像識別算法的錯誤率也顯著下降。兩者的結(jié)合為使用使用作為診斷工具創(chuàng)造了新的可能性。

　　例如，SkinVision使用智能手機的相機監(jiān)測皮膚病變并評估皮膚癌風(fēng)險。該企業(yè)在今年7月從現(xiàn)有投資者Leo Pharma和PHS Capital獲得了760萬美元融資。

　　據(jù)報道，這家公司總部位于阿姆斯特丹的公司將利用這筆資金推動FDA的批準。

　　AI在基于價值的醫(yī)療領(lǐng)域的新角色

　　人工智能開始在量化患者在醫(yī)院接受的服務(wù)質(zhì)量方面發(fā)揮作用。

　　基于價值的服務(wù)模式專注于患者，這種模式下激勵醫(yī)療服務(wù)人員以盡可能低的成本提供最高質(zhì)量的護理。

　　這類模式與服務(wù)收費模式形成對比，在服務(wù)收費模式中，服務(wù)人員根據(jù)所執(zhí)行的服務(wù)數(shù)量以一定比例獲得報酬。規(guī)定的程序越多(比方說測試越多)，財務(wù)獎勵就越高。

　　2010年通過了“患者保護和平價醫(yī)療法案”，以價值為基礎(chǔ)的服務(wù)模式開始進入大眾視野。

　　現(xiàn)有的一些保障措施包括僅在符合質(zhì)量績效指標(biāo)的情況下向醫(yī)療服務(wù)人員提供經(jīng)濟獎勵，或者是對醫(yī)院獲得性感染和可預(yù)防的再入院情況實施處罰。

　　向基于價值的醫(yī)療護理系統(tǒng)邁進的目標(biāo)旨在是服務(wù)提供人員的激勵措施與患者和付款人的激勵措施保持一致。比方說，在新系統(tǒng)下，醫(yī)院將為減少不必要檢查的醫(yī)生給予一定的財政獎勵。

　　總部位于佐治亞州的創(chuàng)企Jvion與Geisinger、Northwest Medical Specialties和Onslow Memorial Hospital等供應(yīng)商合作。

　　Jvion的一些案例經(jīng)研究強調(diào)成功使用機器識別住院30天內(nèi)有再入院風(fēng)險的患者。

　　然后，護理團隊可以根據(jù)Jvion的建議來教導(dǎo)患者日常的預(yù)防措施。該算法將患者健康數(shù)據(jù)與社會經(jīng)濟因素(如收入、交通便利性)和不遵守情況的歷史數(shù)據(jù)相結(jié)合，以計算風(fēng)險。

　　另一種方法是保險公司識別有風(fēng)險的患者并通過警示醫(yī)護人員進行干預(yù)。

　　用于院內(nèi)管理解決方案的人工智能技術(shù)仍處于初期階段，初創(chuàng)公司正致力于幫助醫(yī)療服務(wù)提供人員降低成本并提高護理質(zhì)量。

　　治療機器人的“能”與“不能”

　　現(xiàn)如今，心理健康治療成本高，且無法做到全天候服務(wù)，許多企業(yè)開始將目光轉(zhuǎn)向基于AI的心理健康機器人的開發(fā)上來。

　　早期創(chuàng)企專注于使用認知行為療法，治療過程逐漸改變病人的負面思想和行為，依照一種方法，市場上許多情緒追蹤和數(shù)字日記健康應(yīng)用創(chuàng)建了對話拓展。

　　Woebot(臨床心理學(xué)家Alison Darcy研發(fā)基于Facebook Messenger的聊天機器人)從NEA獲得800萬美元融資，其中有一個明確的免責(zé)說明，它不能代替?zhèn)鹘y(tǒng)療法和人類互動。

　　另一家公司W(wǎng)yse去年獲得了170萬美元融資，并在iTunes上推出了“焦慮和抑郁”機器人。

　　Startup X2 AI聲稱自家的AI機器人Tess 擁有超過400付費用戶。它開發(fā)了“基于信仰”的聊天機器人——“Sister Hope”，在開始對話前告知用戶明確的免責(zé)聲明及隱私條款(關(guān)于messenger， 聊天受Facebook隱私政策的約束，會話內(nèi)容也是可見的)。

　　但Fackbook的可訪問性、缺乏法規(guī)等使得驗證一些機器人及其隱私條款變得有些困難。

　　但是正如深度學(xué)習(xí)研究員Yoshua Bengio在最近關(guān)于人工智能元素的播客中提到的，“AI就像一個白癡學(xué)者”，對于心理學(xué)，人類是什么，心理變化是如何進行的等沒什么概念。

　　心理健康是一個很大的點，分析過程中癥狀和主觀性具有高度可變性。當(dāng)下，人工智能能做的不僅僅局限于定期檢查，還能培養(yǎng)與人類語言生產(chǎn)的“陪伴”感。

　　但是，正如近日一篇心理學(xué)文章中提到的，我們的大腦相信我們是在跟機器人聊天，無需破譯非語言線索的復(fù)雜性。

　　對于更復(fù)雜的心理健康問題，這可能就會產(chǎn)生問題，很可能會對機器人和快速修復(fù)方案產(chǎn)生依賴性，但事實上，這些解決方案并不具備深入分析或解決根本原因的能力。

　　這項被認為是自動化中安全性最高的工作，需要AI機器人具備高水平的情感認知且能自如地進行人與人之間的互動。盡管成本和可訪問性有所提升，心理健康醫(yī)療對AI而言依舊是一項極其艱巨的任務(wù)。