邱林

人工智能（AI）在醫(yī)療診斷方面的應用剛走上軌道，就引發(fā)了該領域的一場變革。它不僅能夠準確診斷一些疾病，還可以化解患者的尷尬，讓他們從容地接受醫(yī)療檢測。

最新研究表明，AI可以針對一些疾病實現(xiàn)基于圖像的快速、準確診斷，達到自動化診斷和快速分診的目的。尤其是對于數量多且煩瑣的初診篩查工作，AI診斷不僅判斷更準確、應用更廣泛，而且可以起到釋放醫(yī)療專家資源的作用。

從增效變?yōu)閯傂?/h3>

據德國《法蘭克福匯報》報道，新冠肺炎疫情在意大利暴發(fā)后，一家名為暢想科技的德國公司派出技術人員，驅車經過阿爾卑斯山腳下的德意邊境前往羅馬，在那里的醫(yī)院部署新冠肺炎CT人工智能檢測系統(tǒng)。

暢想科技是一家AI醫(yī)療公司，主要利用AI進行醫(yī)療影像診斷，即AI閱片。針對新冠肺炎疫情，雖然核酸檢測是最佳標準，但由于等待時間長、試劑盒不足等原因，CT成為重要的早期篩查及輔助診斷工具。

AI閱片有兩大作用：一是幫助醫(yī)生發(fā)現(xiàn)微小的病灶，二是快速得出量化指標。通俗地說，醫(yī)生拿到一張CT片子，需要從上到下、從左到右非常仔細地查看，發(fā)現(xiàn)結節(jié)、陰影等病灶后還要手動測量面積，耗時耗力，這在醫(yī)療領域屬于“臟活累活”。AI閱片能夠簡化這一過程，且效果顯著。

暢想科技此前一直在研究針對肺部的影像檢測，因此其新冠肺炎輔助篩查系統(tǒng)是從已有的肺部檢測系統(tǒng)迭代而來，可以比較快地投入使用。暢想科技將AI閱片系統(tǒng)部署在德國一些醫(yī)院的影像科室，它能在幾分鐘內判斷患者感染病毒的概率，并在第一時間采取隔離措施。這避免了等待醫(yī)生閱片的患者在醫(yī)院內移動造成其他人員感染的風險。

新冠肺炎疫情在全球肆虐的同時，為AI閱片技術提供了發(fā)揮的空間。對于主攻醫(yī)療應用的AI科技公司來說，這稱得上“危中有機”。

在暴發(fā)大規(guī)模傳染病的背景下，時間就意味著生命。因此，AI閱片從醫(yī)療診斷的增效工具變成了剛需工具。除了德國，中國、美國、日本、英國等國家的醫(yī)療機構也采用了輔助新冠肺炎CT檢測的AI閱片系統(tǒng)。這種系統(tǒng)的構建需要大量數據，這也是為什么它從構建到投入使用需要約半個月的時間?？萍脊颈仨毰c醫(yī)院配合，讓AI系統(tǒng)通過足夠多的新冠肺炎病人的CT影像充分學習，從而達到一定的準確率。

擊敗了眼科專家

據英國《新科學家》雜志報道，由于需要輸入大量的數據以及較長的學習過程，AI在醫(yī)療診斷方面的應用2019年剛剛走上軌道。其第一個應用領域是眼科疾病診斷。糖尿病視網膜病變是一種危及眼睛的并發(fā)癥。印度科研人員開發(fā)的AI軟件可以準確解讀視網膜眼底成像照片，從而幫助醫(yī)院實施大規(guī)模篩查，檢測出視網膜病變患者。

這種AI軟件可以對患者進行分類，確定每個患者的風險等級。其算法基于對14萬張圖片的解讀，使AI系統(tǒng)得到有效的訓練，其靈敏度和準確率均達到要求，能夠比肩甚至超越訓練有素的眼科專家。在醫(yī)療實踐中，眼科專家對于視網膜病變的診斷準確率約為90%，而AI軟件的診斷準確率超過95%。

顯然，利用AI軟件對視網膜病變進行初期診斷具有巨大的應用前景。美國艾奧瓦州的IDX公司也設計開發(fā)了一款檢測糖尿病視網膜病變的AI算法，其診斷準確率達到92%，超過眼科專家的平均水平。

《新科學家》指出，AI在視網膜病變診斷方面擊敗了眼科專家和驗光師。因此，這成為首個讓AI顯露身手的醫(yī)療診斷領域，也標志著AI的醫(yī)療應用邁出了重要一步。

手機拍照可預診

據《新科學家》報道，德國海德堡大學的研究人員證實，經過訓練的AI系統(tǒng)可以基于皮膚鏡檢查圖像識別黑色素瘤等皮膚病。研究表明，AI利用軟件算法診斷皮膚病可以達到90%的準確率，比皮膚科醫(yī)生診斷的平均準確率高10%。德國醫(yī)療機構已開始利用AI實現(xiàn)皮膚病診斷自動化。

《新科學家》指出，這是AI繼眼科疾病診斷之后的又一醫(yī)療診斷應用。除了德國，其他國家的一些公司也在皮膚病診斷領域推動AI的應用。荷蘭SkinVision公司開發(fā)的AI診斷系統(tǒng)最為實用：通過分析智能手機拍攝的照片就能診斷皮膚癌等疾病，并且能夠給患者劃分風險等級。這意味著患者免去了趕往醫(yī)院的麻煩，在家里拍張照片發(fā)送給醫(yī)院，就能實現(xiàn)皮膚病的預診。

SkinVision公司的這套系統(tǒng)來之不易：利用來自多個國家的3萬名用戶提供的13萬張照片對AI系統(tǒng)進行算法訓練;再由歐洲頂尖的皮膚科醫(yī)生對系統(tǒng)進行指導和調整。實驗證明，該AI系統(tǒng)對皮膚癌的診斷準確率超過90%。目前荷蘭多家醫(yī)院的皮膚科都引入了該系統(tǒng)。

化解患者的尷尬

據美國《大眾科學》雜志報道，美國斯坦福大學的研究人員開發(fā)出一套根據人體排泄物確定健康及疾病指標的系統(tǒng)。這套以AI為核心的系統(tǒng)名為AI馬桶，可以加裝在普通馬桶上，針對受測者進行檢測。

在醫(yī)療領域，人體排泄物是能夠反映健康狀況的重要物質，但在臨床上很難對它實現(xiàn)長期、持續(xù)的監(jiān)測。即使在偶爾的抽檢過程中，也會給醫(yī)療人員造成不便，并令患者感到局促和尷尬。

為了解決這個問題，斯坦福大學的研究團隊借助AI系統(tǒng)，力求實現(xiàn)對人體排泄物的“非侵入式檢驗”。AI馬桶集成了壓力傳感器、運動傳感器、試紙和攝像頭等。其中，試紙可以針對多項生物標記物進行定性和定量分析，包括紅細胞、膽紅素、蛋白質、亞硝酸鹽、酮、葡萄糖、酸堿值和白細胞，等等。

當一名患者使用AI馬桶時，會觸發(fā)系統(tǒng)的紅外運動傳感器，試紙會自動伸出。約60秒后，試紙自動收縮回系統(tǒng)中進行病理分析。在這個過程中，攝像頭會拍攝視頻，進行實時運動分析后將數據無線傳輸至云端。檢測過程結束后，試紙自動脫落，棄置于馬桶中?？紤]到環(huán)保因素，試紙采用水溶性多糖材料制成，并非傳統(tǒng)的塑料。

據美國《舊金山紀事報》報道，斯坦福大學的研究人員指出，對人體排泄物的分析結果可用于癌癥等重大疾病的臨床診斷?！翱赡苡腥苏J為這項發(fā)明難登大雅之堂，但它能給成千上萬的患者帶來便利，化解他們的尷尬，讓他們能夠無比從容地接受排泄物醫(yī)療檢測?！痹擁椖康呢撠熑苏材匪埂じ窳植┦勘硎尽?/p>

研究人員專門邀請了全美范圍內的6位泌尿科和腸道科專家，請他們幫忙建立人體排泄物分析指標數據庫，再將其轉化為AI系統(tǒng)程序，從而教會AI馬桶對指標進行確定和分析。

與斯坦福大學有合作關系的美國醫(yī)院目前都安裝了AI馬桶，用于對相關患者進行排泄物檢測?；颊咧恍枰瓿梢淮稳鐜倪^程，就可以提供醫(yī)生所需的所有病理學指標。

作為能夠對多名患者實施檢測的AI馬桶，如何建立每個用戶的個性化健康檔案呢？這對于AI系統(tǒng)來說不是問題——研究人員在馬桶的沖水按鈕中嵌入了一套指紋識別系統(tǒng)。每當系統(tǒng)判定患者如廁結束，沖水按鈕上就會亮起綠色提示燈?；颊哂弥颁浫脶t(yī)院身份識別系統(tǒng)的那根手指按下按鈕，系統(tǒng)就會確認他的身份。

詹姆斯·格林表示，AI馬桶需要通過大規(guī)模的臨床檢測加以評估，系統(tǒng)本身也需要根據患者群體的排泄物基線數據進行優(yōu)化。關于隱私問題，他表示，患者的相關數據被安全地儲存在云端，并安全地發(fā)送給醫(yī)護工作者。

編輯：姚志剛 winter-yao@163.com