中國(guó)約有1億糖尿病患者,而糖尿病性視網(wǎng)膜病變是其最嚴(yán)重的并發(fā)癥之一。隨著老齡化社會(huì)的到來(lái),年齡相關(guān)性黃斑變性的發(fā)病率也持續(xù)上升。但現(xiàn)階段中國(guó)專(zhuān)業(yè)眼科醫(yī)生稀缺、基層醫(yī)院醫(yī)療資源匱乏、診斷方式低效等問(wèn)題一直制約著眼科的診斷。人工智能與眼科結(jié)合,通過(guò)智能閱片,準(zhǔn)確、量化、及時(shí)地對(duì)病人眼底影像進(jìn)行初篩,將有效協(xié)助醫(yī)生的診斷、提高診斷效率。
眼睛是心靈的窗戶(hù),是人類(lèi)認(rèn)識(shí)世界的重要器官,人類(lèi)獲得外部信息中約有80%~90%來(lái)自于視覺(jué)。但是,眼睛其實(shí)也是人體健康的一面窗戶(hù),眼睛作為體表器官,對(duì)眼睛的直觀及影像學(xué)成像是眼病診斷最重要的組成部分。視網(wǎng)膜是人體當(dāng)中唯一能夠看見(jiàn)的,也能夠通過(guò)照片直視留存來(lái)分析全身的狀況。因?yàn)閺囊暰W(wǎng)膜的血管可以看全身的血管,從視網(wǎng)膜眼底的視神經(jīng)可以看腦神經(jīng)的關(guān)系,所以人全身性的疾病,例如高血壓、糖尿病、心腦血管疾病等在我們的眼睛都有記錄,通過(guò)眼睛是可以了解全身健康。進(jìn)行有效的眼底篩查,可以對(duì)早期全身性的疾病患者采取有效的干預(yù)措施。
眼睛與身體的健康和人工智能有著密切的關(guān)系。眼健康是一個(gè)人全生命周期當(dāng)中都需要關(guān)注的。在西方發(fā)達(dá)國(guó)家的醫(yī)療消費(fèi)中,占據(jù)消費(fèi)第一位的是心腦血管疾病,第二位是癌癥,第三位就是眼健康。在我國(guó),孩子出生后弱視的發(fā)病率是3%-5%,1-3歲以后就開(kāi)始近視率越來(lái)越高,中小學(xué)生的近視率高于60%,高中生近視率高于80%,大學(xué)生則高于90%,以至于在征兵體檢時(shí),視覺(jué)健康的人數(shù)都達(dá)不到征兵人數(shù)。我國(guó)青少年的近視已經(jīng)成為一個(gè)重要的社會(huì)問(wèn)題。隨著年齡增長(zhǎng),糖尿病、高血壓開(kāi)始襲擊健康人群,老花眼、白內(nèi)障等一列眼底病發(fā)病率攀高,視覺(jué)健康是隨著人類(lèi)全生命周期,需要我們特別關(guān)注的一個(gè)重要內(nèi)容。
通過(guò)眼睛可以看全身的健康,一張彩色眼底照片就可以看視神經(jīng)是什么樣,視網(wǎng)膜血管是全身血管的縮影,所以通過(guò)一個(gè)眼底照片,我們可以根據(jù)血管的直徑來(lái)預(yù)測(cè)今后心腦血管疾病患病的風(fēng)險(xiǎn)有多高。同時(shí),這也需要大量的數(shù)據(jù),經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的分析,目前我們國(guó)家也做了相應(yīng)的研究。視網(wǎng)膜的神經(jīng)纖維層的照相和腦血管缺血性疾病是有關(guān)系的,視網(wǎng)膜神經(jīng)纖維層的測(cè)量和分析也和神經(jīng)系統(tǒng)一些退行性疾病有關(guān),最有代表性的是老年性癡呆。
人工智能和醫(yī)學(xué)的關(guān)系如何?醫(yī)學(xué)是高度依賴(lài)技術(shù)發(fā)展的學(xué)科,人工智能的發(fā)展一定能夠不斷推動(dòng)醫(yī)學(xué)技術(shù)的新飛躍。從互聯(lián)網(wǎng)醫(yī)療到醫(yī)療人工智能,是對(duì)醫(yī)療行業(yè)診療形式的一次重大變革。醫(yī)學(xué)診斷正從定性向定量演進(jìn),AI的使用是在醫(yī)療領(lǐng)域應(yīng)用的第一站。人工智能在醫(yī)療系統(tǒng)有八大應(yīng)用,這八個(gè)應(yīng)用幾乎涵蓋了醫(yī)療系統(tǒng)的每一個(gè)方面,借助AI虛擬助手看病歷,幫助醫(yī)生提高診斷的準(zhǔn)確率,也可以通過(guò)大數(shù)據(jù)和人工智能輔助診療、做一些疾病風(fēng)險(xiǎn)的預(yù)測(cè)、對(duì)藥物的挖掘,甚至包括對(duì)醫(yī)院的管理,還可以輔助一些醫(yī)學(xué)研究平臺(tái)的建設(shè)。醫(yī)學(xué)涵蓋了醫(yī)療、管理、護(hù)理、藥物等一系列的方面,都需要和人工智能開(kāi)展密切的合作。
目前我們處于一個(gè)大眾健康的時(shí)代,從以治療為中心轉(zhuǎn)向以健康為中心,通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、醫(yī)學(xué)人工智能都可以促進(jìn)我們實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)。在我國(guó),優(yōu)質(zhì)的醫(yī)療資源缺乏,城市和農(nóng)村分布不均,到目前為止我們還沒(méi)有完整的分級(jí)診療機(jī)制,基層診療的網(wǎng)絡(luò)破碎,百姓看病難、看病貴,因病致貧、返貧的人群還很多。通過(guò)醫(yī)學(xué)人工智能和遠(yuǎn)程醫(yī)療來(lái)做分級(jí)診療,實(shí)現(xiàn)眼睛以及全身健康的管理,這在未來(lái)是可以實(shí)現(xiàn)的。
人工智能在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域里應(yīng)用得比較廣泛的是醫(yī)學(xué)影像,醫(yī)學(xué)影像是現(xiàn)代醫(yī)學(xué)最重要的臨床診斷和鑒別診斷的工具。目前人工智能在醫(yī)療影像領(lǐng)域的應(yīng)用分兩大類(lèi):
一是機(jī)器看片,我們通過(guò)機(jī)器看片,提高診斷速度。據(jù)世界衛(wèi)生組織統(tǒng)計(jì),約10%中國(guó)成年人患有糖尿病,在這一個(gè)多億的糖尿病人中,三分之一的患者眼底有問(wèn)題,如果我們每年篩查一次,這將是一個(gè)巨大的工程。所以,我們需要人工智能替代或輔助醫(yī)師觀察影像數(shù)據(jù),提高工作效率。二是機(jī)器讀片,通過(guò)人工智能進(jìn)一步提高影像診斷精準(zhǔn)度,加強(qiáng)診斷水平。
在同仁醫(yī)院眼科,目前運(yùn)用最多的是在糖尿病視網(wǎng)膜病方面,通過(guò)AI技術(shù)來(lái)讀片,以提高工作效率。醫(yī)學(xué)是一個(gè)復(fù)雜學(xué)科,我們要獲得高質(zhì)量的數(shù)據(jù)和圖像,是有一定難度的,讀取它也有一定的難度。拿眼科來(lái)說(shuō),疾病種類(lèi)眾多,每一種疾病搜集十萬(wàn)張以上的高質(zhì)量圖片是非常困難的。同仁醫(yī)院、中國(guó)科學(xué)技術(shù)信息研究所以及科學(xué)技術(shù)文獻(xiàn)出版社聯(lián)合建立了眼科大數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)室,在全國(guó)進(jìn)行了一些布局。通過(guò)重點(diǎn)專(zhuān)科醫(yī)聯(lián)體,在全國(guó)搜集一些圖像的標(biāo)準(zhǔn)化、圖像的管理、遠(yuǎn)程的閱片和疾病的分級(jí)診療,希望對(duì)疾病的診斷和治療領(lǐng)域,尤其是在眼科領(lǐng)域里做一些行政規(guī)劃,在優(yōu)化現(xiàn)有的診療體系上,能夠起到一定的示范作用。
另外,手術(shù)機(jī)器人也是人工智能在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域里的一個(gè)重要應(yīng)用的分支。眾所周知,臨床手術(shù)存在著操作精細(xì)、學(xué)習(xí)曲線長(zhǎng)、顯微鏡下操作的術(shù)野和操作姿勢(shì)受限等特點(diǎn),現(xiàn)在開(kāi)發(fā)的眼科機(jī)器人可以突破人的操作和感知上的生理缺陷,降低操作難度,提高醫(yī)療的準(zhǔn)確率和治愈率。在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中,手術(shù)機(jī)器人也是一個(gè)重要的發(fā)展趨勢(shì)。
最后,通過(guò)遠(yuǎn)程醫(yī)療和智能化設(shè)備、大數(shù)據(jù)等技術(shù),可以實(shí)現(xiàn)分級(jí)診療和健康管理,基層醫(yī)療機(jī)構(gòu)將成為未來(lái)居民健康“健康管理者”,成為主力軍。AI為醫(yī)生提供了很大的平臺(tái),但是AI到目前為止是不能取代醫(yī)生的,它是作為醫(yī)生的助手,使之工作更有效、更準(zhǔn)確。我們需要更積極應(yīng)對(duì)的問(wèn)題是,AI使醫(yī)學(xué)人才的需求發(fā)生了轉(zhuǎn)型,我們需要醫(yī)生+工程師。AI帶來(lái)新的醫(yī)療倫理問(wèn)題,還有如何應(yīng)對(duì)超級(jí)人工智能對(duì)人類(lèi)的挑戰(zhàn)等。但是可以相信,未來(lái)的醫(yī)學(xué)趨勢(shì)一定是跨界融合、共享數(shù)據(jù)、精準(zhǔn)醫(yī)療,共同為維護(hù)人類(lèi)的健康作出新的貢獻(xiàn)。
(本文根據(jù)魏文斌在“第五屆世界互聯(lián)網(wǎng)大會(huì)人工智能分論壇”現(xiàn)場(chǎng)演講整理而成,未經(jīng)本人審閱)