斯坦福大學(xué)AI100報(bào)告：“人工智能+醫(yī)療”五大場(chǎng)景，人機(jī)協(xié)作是大范圍應(yīng)用前提

　　醫(yī)療機(jī)器人：人機(jī)工程學(xué)+智能自動(dòng)化

　　15年前，醫(yī)療機(jī)器人還只存在于科幻小說(shuō)中。一家名為Robodoc的公司(IBM的子公司)開(kāi)發(fā)了機(jī)器人系統(tǒng)，用于髖關(guān)節(jié)和膝關(guān)節(jié)置換等骨科手術(shù)。但該公司在商業(yè)上遇到了困難，最終公司倒閉，技術(shù)被收購(gòu)。而最近，醫(yī)療機(jī)器人的研究和實(shí)際應(yīng)用出現(xiàn)了爆炸式的增長(zhǎng)。

　　2000年，Intuitive Surgical公司推出了達(dá)芬奇系統(tǒng)(the da Vinci system)，這是一種用于微創(chuàng)心臟搭橋手術(shù)的新技術(shù)，后來(lái)被用于治療前列腺癌。2003年，Intuitive Surgical與競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手Computer Motion合并。

　　目前，第四代 da Vinci系統(tǒng)，在人機(jī)工程學(xué)平臺(tái)上，可提供3D可視化(相對(duì)于2D腹腔鏡)服務(wù)。它被認(rèn)為是腹腔鏡手術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)工具，每年使用近75萬(wàn)次，為研究手術(shù)過(guò)程提供了新的數(shù)據(jù)平臺(tái)。

　　該系統(tǒng)將會(huì)對(duì)醫(yī)療人員如何參與護(hù)理過(guò)程進(jìn)行更深入的學(xué)習(xí)，為各個(gè)領(lǐng)域的創(chuàng)新提供思路，其中包括新的儀器、圖像融合以及新的生物標(biāo)記物。此外，這個(gè)人機(jī)工程學(xué)平臺(tái)的成功也帶動(dòng)了機(jī)器人手術(shù)領(lǐng)域的發(fā)展，其中比較有名的是Verb Surgical，它得到了Verily(原谷歌生命科學(xué)部門(mén))和Ethicon(強(qiáng)生集團(tuán)旗下一家醫(yī)療設(shè)備公司)的投資。

　　與機(jī)器人技術(shù)有關(guān)的另一領(lǐng)域是智能自動(dòng)化。大約20年前，HelpMate公司發(fā)明了一種機(jī)器人，可以幫助醫(yī)院運(yùn)送食物和病歷等物品。

　　最近，Aethon公司引進(jìn)了TUG機(jī)器人，用于運(yùn)送物資。但迄今為止，很少有醫(yī)院在這項(xiàng)技術(shù)上進(jìn)行投資。然而，機(jī)器人技術(shù)在其他服務(wù)行業(yè)(如酒店和倉(cāng)庫(kù))被證明是實(shí)用且經(jīng)濟(jì)的，比如，亞馬遜機(jī)器人公司(Amazon Robotics，原名Kiva)的創(chuàng)新應(yīng)用。

　　在未來(lái)，各種醫(yī)療任務(wù)會(huì)因?yàn)闄C(jī)器人技術(shù)而變得更簡(jiǎn)單，但不會(huì)實(shí)現(xiàn)完全自動(dòng)化。

　　例如，機(jī)器人可以把物品送到醫(yī)院病房，但隨后仍需要人來(lái)將它們放在最終位置。在助行器的幫助下，患者可以更輕松地沿著走廊行走(但對(duì)于手術(shù)后康復(fù)的患者或老年患者來(lái)說(shuō)，在擠滿(mǎn)設(shè)備和患者的走廊上行走仍然很困難)。這些應(yīng)用都表明，很多系統(tǒng)或技術(shù)都將涉及人與機(jī)器之間的密切交互。

　　自動(dòng)化的發(fā)展將使人們對(duì)醫(yī)療過(guò)程有新的認(rèn)識(shí)。從以往的應(yīng)用來(lái)看，機(jī)器人技術(shù)并不是一門(mén)由數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)或面向數(shù)據(jù)的學(xué)科。然而，隨著(半)自動(dòng)化應(yīng)用到醫(yī)療保健領(lǐng)域，這種情況正在發(fā)生變化。

　　隨著患者護(hù)理平臺(tái)的上線，量化和預(yù)測(cè)分析就建立在這些平臺(tái)提供的數(shù)據(jù)之上。而這些數(shù)據(jù)將用于評(píng)估質(zhì)量、識(shí)別錯(cuò)誤以及改進(jìn)性能。簡(jiǎn)而言之，這些平臺(tái)將過(guò)程與結(jié)果聯(lián)系起來(lái)，使真正的醫(yī)療“閉環(huán)”成為現(xiàn)實(shí)。

　　數(shù)字醫(yī)療：利用生物識(shí)別技術(shù)，提供個(gè)性化建議

　　到目前為止，基于證據(jù)的醫(yī)療分析都依賴(lài)于傳統(tǒng)的醫(yī)療數(shù)據(jù)，主要是電子病歷。在臨床環(huán)境中，人工智能可以帶來(lái)新的解決方案。例如，TeleLanguage讓臨床醫(yī)生能夠在AI助手的幫助下，與多位患者同時(shí)進(jìn)行溝通并提供治療。Lifegraph可以從患者智能手機(jī)收集的數(shù)據(jù)中，提取行為模式并發(fā)出警報(bào)，以色列的精神病學(xué)家已經(jīng)利用相關(guān)產(chǎn)品，來(lái)檢測(cè)患者的早期癥狀。

　　隨著移動(dòng)計(jì)算的發(fā)展，與“生物識(shí)別技術(shù)”相關(guān)的平臺(tái)和應(yīng)用程序?qū)?huì)不斷出現(xiàn)。目前，已有成千上萬(wàn)的移動(dòng)應(yīng)用程序可以提供信息，矯正行為或者識(shí)別“相似患者”。這些應(yīng)用程序，加上專(zhuān)業(yè)化的運(yùn)動(dòng)追蹤設(shè)備(如Fitbit)以及家庭環(huán)境和健康監(jiān)測(cè)設(shè)備之間的連接，將會(huì)給醫(yī)療領(lǐng)域帶來(lái)創(chuàng)新。

　　通過(guò)結(jié)合社會(huì)數(shù)據(jù)和醫(yī)療數(shù)據(jù)，一些應(yīng)用程序可以從捕獲的數(shù)據(jù)中進(jìn)行分析、學(xué)習(xí)和預(yù)測(cè)。雖然它們的預(yù)測(cè)相對(duì)簡(jiǎn)單，但這種數(shù)據(jù)和功能的融合可能會(huì)催生創(chuàng)新產(chǎn)品。比如某款運(yùn)動(dòng)應(yīng)用程序，它不僅會(huì)提出鍛煉計(jì)劃，還會(huì)建議最佳鍛煉時(shí)間，并提供指導(dǎo)，讓你堅(jiān)持鍛煉計(jì)劃。

　　老年護(hù)理：多項(xiàng)創(chuàng)新技術(shù)為居家生活提供便利

　　在未來(lái)的15年里，美國(guó)的老年人口將增長(zhǎng)50%以上。美國(guó)勞工統(tǒng)計(jì)局預(yù)測(cè)，家庭健康助理人數(shù)在未來(lái)十年將增長(zhǎng)38%。老年護(hù)理領(lǐng)域的創(chuàng)新應(yīng)用包括，互動(dòng)和通信設(shè)備、家用健康監(jiān)測(cè)設(shè)備、運(yùn)動(dòng)輔助工具(如助行器)等。但在過(guò)去15年中，這一領(lǐng)域的發(fā)展卻比較緩慢。

　　隨著各種創(chuàng)新應(yīng)用的出現(xiàn)，老年人對(duì)科技的接受程度也會(huì)發(fā)生改變。目前，70歲的老年人，可能在中年或更晚的時(shí)候，才第一次體驗(yàn)到個(gè)性化的信息技術(shù)，而50歲的人對(duì)新技術(shù)的接受度更高。

　　因此，人工智能有巨大的市場(chǎng)潛力，可用于改善老年人的身體、情感、社會(huì)和精神健康。

　　生活品質(zhì)與獨(dú)立性

　　自動(dòng)化交通工具幫助老年人更好地獨(dú)立生活，并擴(kuò)大他們的社會(huì)視野

　　信息共享將幫助家人之間的溝通，預(yù)測(cè)性分析可能被用來(lái)推動(dòng)家庭的積極行為，比如提醒他們“給家里打電話”

　　家用智能設(shè)備將在需要時(shí)幫助進(jìn)行日?；顒?dòng)，如做飯。如果機(jī)器人的操作能力提高，還可以幫助穿衣和洗漱

　　健康

　　監(jiān)控活動(dòng)的移動(dòng)應(yīng)用程序，加上社交平臺(tái)，將為保持身心健康提出建議。

　　通過(guò)家庭健康監(jiān)測(cè)并提供健康信息，能夠檢測(cè)情緒或行為的變化，并提醒護(hù)理人員。

　　個(gè)性化的健康管理

　　治療方法和設(shè)備

　　助聽(tīng)器和視覺(jué)輔助設(shè)備將減輕聽(tīng)力和視力損失帶來(lái)的負(fù)面影響，為老年人提供更安全的環(huán)境，改善與社會(huì)之間的聯(lián)系

　　個(gè)性化的康復(fù)和家庭治療將減少住院或護(hù)理設(shè)施的需要。

　　輔助設(shè)備(智能步行器、輪椅等)將擴(kuò)大體弱者的活動(dòng)范圍

　　研究人員預(yù)計(jì)，低成本的傳感技術(shù)將發(fā)展迅速，為老年人的居家生活提供便利。除了傳感技術(shù)，整個(gè)智能系統(tǒng)還將涉及多個(gè)領(lǐng)域，比如自然語(yǔ)言處理、推理、學(xué)習(xí)、感知和機(jī)器人。