人工智能+醫(yī)療=智慧醫(yī)療

　　在人類歷史發(fā)展的長河中，每次技術(shù)的革新都會帶來醫(yī)療水平的飛躍，從人類理解細菌致病的原理，發(fā)明抗生素到現(xiàn)代信息技術(shù)的發(fā)展，先后出現(xiàn)了多種現(xiàn)代醫(yī)療設(shè)備如X光機、CT、核磁共振等各種用于輔助診斷和治療的設(shè)備。可以預(yù)見隨著大數(shù)據(jù)時代的到來而出現(xiàn)的人工智能必然會導(dǎo)致人類醫(yī)療歷史的又一次飛躍。從目前來看，以大數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)的智慧醫(yī)療可以給醫(yī)療帶來的革新主要包括三個方面：降低醫(yī)療成本、輔助診斷以及幫助解決醫(yī)療資源分配不均與短缺的問題。

　　降低醫(yī)療成本

　　人類在醫(yī)療上遇到的最大障礙恐怕就是居高不下的醫(yī)療成本了，根據(jù)世界銀行數(shù)據(jù)，美國與醫(yī)療相關(guān)的開銷可以占到GDP的17%-18%，并且呈逐年上升趨勢，預(yù)計到2020年將會達到GDP的20%左右。在中國看不起病、因病致貧的例子也并非罕見。導(dǎo)致醫(yī)療成本過高的原因主要有兩個：高昂的藥費與診療費。藥品開發(fā)成本過高與醫(yī)生的培養(yǎng)成本過高似乎給了藥品價格與治療費用居高不下很好的解釋。

　　藥品成本過高的原因可以歸結(jié)為新藥研發(fā)周期太長、費用太高，并且伴隨著研發(fā)失敗的高風(fēng)險，導(dǎo)致有很好療效藥物的售價昂貴，并非人人都可以負擔(dān)。新藥的研發(fā)需要大量的醫(yī)藥專家通過閱讀大量的論文與數(shù)據(jù)，積累經(jīng)驗找出藥物與疾病之間的關(guān)系。據(jù)統(tǒng)計，科學(xué)成果的數(shù)量每九年便會翻一番，要理解不同類型的數(shù)據(jù)，閱讀大量的論文找到數(shù)據(jù)之間的相關(guān)關(guān)系已超出了人的能力范圍。但正是由于積累了足夠的數(shù)據(jù)給人工智能在制藥領(lǐng)域的應(yīng)用提供了沃土。人工智能系統(tǒng)通過閱讀專利數(shù)據(jù)庫、醫(yī)療數(shù)據(jù)庫、醫(yī)學(xué)論文，學(xué)習(xí)從分子結(jié)構(gòu)、基因組序列和圖像的一切信息，建立關(guān)聯(lián)，形成假設(shè)，尋找可用于制造新藥的分子或配方。人工智能算法可在幾周內(nèi)闡明數(shù)據(jù)之間的強相關(guān)性，提供新的思路，可以很大程度提高新藥的研發(fā)進度，降低藥品的研發(fā)成本與風(fēng)險。而人類要想得到同樣的成果，除了需要大量專業(yè)人員花費大量時間外可能還需要醫(yī)藥專家們的靈光一現(xiàn)。

　　冗長的新藥研發(fā)周期

　　醫(yī)生的培養(yǎng)同樣面臨高成本與高風(fēng)險的問題，以美國醫(yī)生為例要成為一名醫(yī)生首先要完成四年大學(xué)本科的學(xué)習(xí)，本科畢業(yè)后經(jīng)過激烈的競爭才能進入醫(yī)學(xué)院，較好的醫(yī)學(xué)院錄取率低于哈佛大學(xué)，在醫(yī)學(xué)院里仍然要進行四到五年的學(xué)習(xí)才能夠獲得醫(yī)學(xué)博士學(xué)位。結(jié)束了醫(yī)學(xué)院的學(xué)習(xí)后需要經(jīng)過兩年左右的醫(yī)院實習(xí)和兩到三年的?？漆t(yī)生實習(xí)才能獲得專科的行醫(yī)執(zhí)照。整個過程平均需要花費13年時間，期間還有很高的被淘汰的風(fēng)險。一個獲得行醫(yī)資格的醫(yī)生從本科算起需要的花費在50-70萬美元之間，這些醫(yī)生投入了大量的時間和金錢，從投資回報率的角度看，必須要有高的收入才合理，這也就導(dǎo)致了診療費用的昂貴。然而，以放射科醫(yī)生為例，曾經(jīng)被認為需要太多專業(yè)技能與經(jīng)驗，但是如今基于智能模式開發(fā)的識別軟件通過對醫(yī)學(xué)影像的識別和分析，比經(jīng)過多年培養(yǎng)有經(jīng)驗的放射科醫(yī)生的診斷正確率與診斷效率更高。這無疑要改變醫(yī)療行業(yè)的現(xiàn)狀，能夠被廣泛復(fù)制的智能算法代替需要花大量時間和金錢培養(yǎng)出來的醫(yī)學(xué)專家必然會大幅度的降低醫(yī)療費用，當(dāng)然這對醫(yī)生這個行業(yè)也是一個巨大的沖擊。

　　輔助疾病診斷

　　在很多患者心目中，看病要找有經(jīng)驗的年長的大夫。老大夫的經(jīng)驗積累來源于一個病例一個病例的學(xué)習(xí)與研究。然而學(xué)習(xí)能力再強的大夫也不如計算機學(xué)得快。一個放射科的大夫每天能夠閱讀的X光片數(shù)量有限，窮其一生也很難研究10萬個病例，而計算機則很容易在短時間內(nèi)學(xué)習(xí)能夠獲得的所用病例。應(yīng)用輔助診療軟件，放射科醫(yī)生可以根據(jù)計算機輸出的結(jié)果結(jié)合經(jīng)驗對病人的病情進行判斷，不僅提高了診斷效率，由于計算機學(xué)習(xí)了大量案例更是提高了診斷的正確率。

　　致力于機器學(xué)習(xí)的IBM公司聯(lián)合了20多個頂尖的癌癥研究機構(gòu)，用這些機構(gòu)提供的數(shù)據(jù)教會其著名的人工智能系統(tǒng)Watson理解基因和腫瘤學(xué)。Watson僅用了一周的時間就讀完了2500篇醫(yī)學(xué)論文。據(jù)統(tǒng)計每天新發(fā)表的醫(yī)學(xué)論文有8000多篇，沒有哪個人可以有如此巨大的閱讀量，因此醫(yī)生的診斷通常都是滯后于最新研究成果的，而且通常是滯后一到兩年。然而Watson卻是能夠及時的分析大量的數(shù)據(jù)并據(jù)此作出診斷的。基于Watson的輔助診療頗有成效，在其研究的病例樣本中，Watson為其中30%的病人找到了治療方法，但是一群醫(yī)學(xué)專家卻沒有找到。

　　IBM Watson計算機

　　人工智能不僅幫助病人找到治療方法，在惡性疾病的早期診斷上也具有人類所沒有的優(yōu)勢。2012年美國的一位高中生，通過對760萬個樣本的機器學(xué)習(xí)，設(shè)計了一種確定乳腺癌細胞位置的算法，其位置預(yù)測的準確率高達96%，已經(jīng)超過目前?？漆t(yī)生的水平。據(jù)統(tǒng)計美國每年新增的肺癌患者高達22.5萬人，每年消耗在肺癌診療上的經(jīng)費有120億美元之多。如果利用大數(shù)據(jù)結(jié)合機器學(xué)習(xí)能提高早期肺癌的診斷率，這對人類整體健康而言具有難以估量的現(xiàn)實意義。

　　相比醫(yī)生，計算機在診斷方面具有更大的優(yōu)勢，首先，計算機診斷的失誤概率非常的低，能夠發(fā)現(xiàn)醫(yī)生很容易忽視的問題，其次，計算機診斷的準確率很高，并且隨著醫(yī)療數(shù)據(jù)的不斷累積，診斷的準確率會不斷提高;最后，計算機不像醫(yī)生那樣有情緒問題的困擾，診療的穩(wěn)定性更好。

　　解決醫(yī)療資源短缺

　　當(dāng)今，世界醫(yī)療水平分布極為不均，很多國家醫(yī)生數(shù)量不足，社區(qū)醫(yī)院與頂級醫(yī)院醫(yī)生的診療水平相差甚遠。在人工智能的幫助下，同樣數(shù)量的醫(yī)生可以服務(wù)幾倍甚至更多的患者，醫(yī)療資源匱乏的地區(qū)可以通過引入智慧醫(yī)療系統(tǒng)為患者提供頂級醫(yī)院頂級醫(yī)療專家的服務(wù)。

　　仍然以Watson智能系統(tǒng)為例，它可以分析各種醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)和各種影響，幫助疾病診斷和醫(yī)療信息的理解。目前如果沒有醫(yī)生的干預(yù)，僅僅靠計算機通過分析病人病例，閱讀各種檢驗結(jié)果，傾聽病人陳述而得出的診斷已經(jīng)能達到中等水平醫(yī)生的水平，這在醫(yī)療資源并不匱乏的大城市似乎作用不大，但在醫(yī)療資源匱乏的地區(qū)就顯得尤為重要了?？紤]到隨著醫(yī)療數(shù)據(jù)的不斷積累，計算機學(xué)習(xí)能力的不斷增強，可以預(yù)見在不久的將來計算機在某些疾病的診療上會超過頂級醫(yī)療專家。

　　未來的醫(yī)生也許只需讀取診療方案

　　在人工智能的幫助下，頂尖的醫(yī)生和科學(xué)家可以騰出時間研究更具挑戰(zhàn)型的項目。在醫(yī)療資源匱乏的地區(qū)，醫(yī)療水平一般的醫(yī)生可以提高診斷的準確率，提高醫(yī)療服務(wù)質(zhì)量。智慧醫(yī)療無疑是解決醫(yī)療資源分配不平衡的最好方法。

　　結(jié)語

　　2015年互聯(lián)網(wǎng)+成為了一個新的概念，造就了很多新行業(yè)的出現(xiàn)。如今隨著互聯(lián)網(wǎng)到移動互聯(lián)網(wǎng)再到物聯(lián)網(wǎng)的演進，使得數(shù)據(jù)的積累量達到了前所未有的規(guī)模，為以大數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)的人工智能+行業(yè)的涌現(xiàn)提供了條件。計算機、大數(shù)據(jù)和算法相結(jié)合的智慧醫(yī)療是人工智能對人類社會最有意義的貢獻，隨著智慧醫(yī)療的不斷發(fā)展，人工智能將會徹底改變?nèi)祟惤】倒芾淼臍v史。