吳思靜 許彬彬 黃 鳳

(浙江省衛(wèi)生健康信息中心 杭州310006) (上海市第六醫(yī)院東院 上海 201306) (浙江省衛(wèi)生健康委員會(huì) 杭州 310006)

1 引言

隨著5G、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、區(qū)塊鏈等技術(shù)逐步成熟，醫(yī)學(xué)人工智能逐漸應(yīng)用于疾病診療、掛號(hào)問(wèn)診、慢病管理、影像診斷等領(lǐng)域，有助于增加整體醫(yī)療資源供給，提升全民健康水平[1]。當(dāng)前醫(yī)學(xué)人工智能相關(guān)研究大多聚焦于整體發(fā)展分析、技術(shù)研究、應(yīng)用場(chǎng)景研究等，專注于人工智能對(duì)某一領(lǐng)域(例如放射診斷、B超、心電圖、醫(yī)院管理等)的影響，對(duì)一定區(qū)域(例如省域范圍)內(nèi)醫(yī)學(xué)人工智能發(fā)展情況分析較少。本文選取浙江省應(yīng)用醫(yī)學(xué)人工智能具有代表性的各級(jí)醫(yī)療機(jī)構(gòu)，通過(guò)文獻(xiàn)研究、現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研、問(wèn)卷調(diào)查等方式闡述醫(yī)學(xué)人工智能發(fā)展現(xiàn)狀，分析存在問(wèn)題并提出建議。

2 研究對(duì)象與方法

2.1 研究對(duì)象

浙江省內(nèi)醫(yī)學(xué)人工智能建設(shè)應(yīng)用較早的省市級(jí)醫(yī)院和縣域醫(yī)療機(jī)構(gòu)。

2.2 研究方法

采用文獻(xiàn)調(diào)研、專家訪談等方法進(jìn)行研究，利用Excel 2013進(jìn)行數(shù)據(jù)處理分析。查閱調(diào)研對(duì)象提供的材料和文獻(xiàn)資料，涵蓋信息化建設(shè)基礎(chǔ)及成效、醫(yī)學(xué)人工智能建設(shè)基礎(chǔ)和效果等方面。召集專家針對(duì)文獻(xiàn)研究中的關(guān)鍵問(wèn)題進(jìn)行深入訪談并將訪談結(jié)果進(jìn)行整理、匯總、分析。

3 應(yīng)用現(xiàn)狀

3.1 基本情況

3.1.1 調(diào)研單位應(yīng)用分布 本次調(diào)研結(jié)果顯示，醫(yī)學(xué)人工智能應(yīng)用數(shù)量最多的單位有18項(xiàng)，最少的單位有1項(xiàng)，平均每個(gè)單位有5.59項(xiàng)應(yīng)用。調(diào)研顯示各單位醫(yī)學(xué)人工智能應(yīng)用情況差別較大，省級(jí)醫(yī)院應(yīng)用總數(shù)為77項(xiàng)，平均每家單位7.7項(xiàng)；市級(jí)醫(yī)院應(yīng)用總數(shù)為35項(xiàng)，平均3.89項(xiàng)；縣域應(yīng)用總數(shù)為11項(xiàng)，平均3.67項(xiàng)。省級(jí)醫(yī)院應(yīng)用數(shù)量占比高達(dá)62.6%，且平均應(yīng)用數(shù)量接近市級(jí)醫(yī)院、縣域醫(yī)療衛(wèi)生機(jī)構(gòu)的兩倍，見(jiàn)表1。

表1 各單位醫(yī)學(xué)人工智能應(yīng)用情況

3.1.2 應(yīng)用類型 醫(yī)學(xué)人工智能應(yīng)用領(lǐng)域主要包括智能臨床輔助診療、醫(yī)用機(jī)器人應(yīng)用、智能公共衛(wèi)生服務(wù)、人工智能輔助藥物研發(fā)、智能醫(yī)學(xué)教育培訓(xùn)、智能醫(yī)院管理等。調(diào)查結(jié)果顯示智能臨床輔助診療是目前開(kāi)展最普遍的應(yīng)用之一，醫(yī)用機(jī)器人次之，見(jiàn)表2。

表2 醫(yī)學(xué)人工智能應(yīng)用類型與占比

3.1.3 發(fā)展階段 醫(yī)學(xué)人工智能應(yīng)用推廣過(guò)程可分為研發(fā)、試點(diǎn)、小規(guī)模應(yīng)用和正式應(yīng)用4個(gè)階段。研發(fā)階段，進(jìn)行總體設(shè)計(jì)和產(chǎn)品功能測(cè)試；試點(diǎn)階段，將產(chǎn)品放入真實(shí)環(huán)境，測(cè)試功能是否達(dá)到要求，應(yīng)用范圍局限于某一科室；小規(guī)模應(yīng)用階段，產(chǎn)品功能和效果趨于穩(wěn)定，具備一定用戶數(shù)量，應(yīng)用范圍超過(guò)3個(gè)不同科室；正式應(yīng)用階段，產(chǎn)品具有明確功能和定位，形成穩(wěn)定受眾和客戶，應(yīng)用范圍在3個(gè)不同單位以上。調(diào)研結(jié)果顯示56.1%集中在應(yīng)用階段，其中30.08%處于小規(guī)模應(yīng)用階段，26.02%進(jìn)入正式應(yīng)用階段；29.27%的應(yīng)用正在試點(diǎn)階段，而14.63%仍在研發(fā)階段。

3.1.4 不同單位發(fā)展階段差異 醫(yī)學(xué)人工智能應(yīng)用發(fā)展階段在不同單位中差別較大，省級(jí)醫(yī)院中處于研發(fā)和正式應(yīng)用階段的最多；市級(jí)醫(yī)院中處于試點(diǎn)和小規(guī)模應(yīng)用階段的最多；縣域醫(yī)療機(jī)構(gòu)試點(diǎn)階段最多，無(wú)研發(fā)階段應(yīng)用。上述結(jié)果與各級(jí)醫(yī)療衛(wèi)生機(jī)構(gòu)信息化水平、應(yīng)用研發(fā)及推廣能力有關(guān)。省級(jí)醫(yī)院積極開(kāi)展醫(yī)學(xué)人工智能研發(fā)，推動(dòng)醫(yī)學(xué)人工智能快速發(fā)展，率先實(shí)施部分相對(duì)成熟的應(yīng)用并發(fā)揮效益，整體處于領(lǐng)跑地位；市級(jí)醫(yī)院積極試點(diǎn)和應(yīng)用醫(yī)學(xué)人工智能應(yīng)用，加強(qiáng)研發(fā)與資源投入，整體處于跟跑地位；衛(wèi)健部門更傾向于成熟、穩(wěn)定的應(yīng)用，同時(shí)積極開(kāi)展醫(yī)學(xué)人工智能應(yīng)用的試點(diǎn)和小規(guī)模應(yīng)用，見(jiàn)表3。

表3 各單位醫(yī)學(xué)人工智能發(fā)展階段與占比(%)

3.1.5 不同類別應(yīng)用發(fā)展階段差異 智能臨床輔助診療和醫(yī)用機(jī)器人應(yīng)用較成熟，處于小規(guī)模應(yīng)用和正式應(yīng)用階段的占比分別為52.95%和78.95%；智能公共衛(wèi)生服務(wù)應(yīng)用半數(shù)以上均處于試點(diǎn)階段；智能醫(yī)學(xué)教育培訓(xùn)、智能醫(yī)院管理和人工智能輔助藥物研發(fā)等領(lǐng)域應(yīng)用基本處于起步階段，這與醫(yī)療機(jī)構(gòu)研發(fā)投入較少有關(guān)，見(jiàn)表4。

表4 各醫(yī)學(xué)人工智能應(yīng)用發(fā)展階段

3.2 應(yīng)用亮點(diǎn)

3.2.1 突出應(yīng)用效果，敏感性、特異性不斷提升 浙江省內(nèi)醫(yī)療機(jī)構(gòu)以應(yīng)用效果為先，加強(qiáng)具體應(yīng)用系統(tǒng)參數(shù)和應(yīng)用效果評(píng)估[2]。在人工智能的準(zhǔn)確性、敏感性和特異性方面開(kāi)展大量研究，實(shí)現(xiàn)相關(guān)數(shù)據(jù)指標(biāo)不斷提升。例如某省級(jí)醫(yī)院通過(guò)對(duì)肺癌輔助篩查系統(tǒng)不斷優(yōu)化，結(jié)節(jié)檢出率提升20%；某省級(jí)醫(yī)院通過(guò)優(yōu)化婦科臨床決策支持系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)91.8%的最佳識(shí)別精準(zhǔn)率；某省級(jí)醫(yī)院消化內(nèi)鏡人工智能輔助診斷系統(tǒng)通過(guò)優(yōu)化模型實(shí)現(xiàn)對(duì)腸息肉的敏感性98.3%，特異性88.1%，敏感度已不低于醫(yī)院內(nèi)鏡專家平均水平，特異性基本達(dá)到內(nèi)鏡醫(yī)師操作水平，利用大樣本訓(xùn)練后針對(duì)各種胃腸道疾病的應(yīng)用結(jié)果將進(jìn)一步提高。

3.2.2 完善智慧醫(yī)療服務(wù)，逐步形成體系化應(yīng)用 人工智能對(duì)醫(yī)院管理和服務(wù)的改變體現(xiàn)在5個(gè)方面。一是鼓勵(lì)高校、科研院所與企業(yè)等機(jī)構(gòu)合作開(kāi)展人工智能學(xué)科建設(shè)，培養(yǎng)復(fù)合型人才[3]；二是規(guī)范對(duì)醫(yī)學(xué)人工智能應(yīng)用、驗(yàn)收、監(jiān)管的標(biāo)準(zhǔn)；三是強(qiáng)化數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)；四是探索制訂醫(yī)學(xué)人工智能相關(guān)法律法規(guī)；五是推動(dòng)醫(yī)療實(shí)現(xiàn)閉環(huán)管理，大量碎片化服務(wù)轉(zhuǎn)向鏈條服務(wù)[4]。例如某市級(jí)醫(yī)院建設(shè)智慧醫(yī)院，針對(duì)“看病難、看病煩”問(wèn)題形成立體、綜合服務(wù)體系，在門診中應(yīng)用智能咨詢服務(wù)和人臉識(shí)別系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)患者快速掛號(hào)、刷臉就醫(yī)、刷臉結(jié)算；病區(qū)應(yīng)用自動(dòng)發(fā)藥機(jī)、智慧物流和檢驗(yàn)系統(tǒng)，減少患者等待時(shí)間，快速高效獲取檢查、檢驗(yàn)結(jié)果；治療中應(yīng)用實(shí)時(shí)監(jiān)控、智能提醒和智能點(diǎn)餐系統(tǒng)，使就醫(yī)更安全、服務(wù)更貼心。

3.2.3 賦能基層醫(yī)療機(jī)構(gòu)，擴(kuò)大應(yīng)用影響輻射范圍 人工智能應(yīng)用具有可靠性、可用性、可維護(hù)性、可移植性等特點(diǎn)，能夠最大程度上賦能基層醫(yī)療，增強(qiáng)基層醫(yī)療能力，保障醫(yī)學(xué)人工智能公平性[5]。浙江省在發(fā)展相關(guān)應(yīng)用過(guò)程中注重與分級(jí)診療相結(jié)合賦能基層。例如某省級(jí)醫(yī)院開(kāi)發(fā)基于兒童的多病種X光片人工智能輔助診斷軟件，針對(duì)兒科特色進(jìn)行開(kāi)發(fā)，基于大量?jī)和瘮?shù)據(jù)進(jìn)行訓(xùn)練，能夠檢查出20多種常見(jiàn)兒童胸部異常病變影像特征，大幅提高基層醫(yī)療機(jī)構(gòu)特別是基層兒科診斷常見(jiàn)胸部疾病的能力；某縣域醫(yī)療機(jī)構(gòu)利用人工智能醫(yī)學(xué)影像輔助分析，協(xié)助基層醫(yī)療機(jī)構(gòu)醫(yī)生智能閱片，幫助篩查早期癌癥等疾病，目前已經(jīng)覆蓋CT、內(nèi)鏡和乳腺鉬靶，覆蓋病種包括結(jié)直腸癌、肺癌(肺結(jié)節(jié))、乳腺癌和食管癌，有助于提高低年資醫(yī)生鑒別診斷與治療能力，降低醫(yī)生漏診、誤診概率。

4 主要問(wèn)題

4.1 政策標(biāo)準(zhǔn)不健全，應(yīng)用重復(fù)建設(shè)

相比部分國(guó)家將臨床決策支持系統(tǒng)研發(fā)委托給大型醫(yī)療機(jī)構(gòu)和企業(yè)的發(fā)展模式，國(guó)內(nèi)大多以單體醫(yī)療機(jī)構(gòu)各自研發(fā)應(yīng)用為主，從而導(dǎo)致缺乏統(tǒng)籌規(guī)劃，重復(fù)建設(shè)問(wèn)題較明顯。調(diào)查中半數(shù)以上機(jī)構(gòu)開(kāi)展了臨床決策支持系統(tǒng)研究與應(yīng)用，但因在產(chǎn)品準(zhǔn)入、評(píng)審、臨床應(yīng)用、效果評(píng)價(jià)等方面缺少權(quán)威統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，分散了研發(fā)力量、優(yōu)質(zhì)病例和數(shù)據(jù)資源，不能進(jìn)行有效的實(shí)訓(xùn)和嚴(yán)格篩選控制用戶對(duì)象、范圍，無(wú)法及時(shí)發(fā)現(xiàn)并解決出現(xiàn)的問(wèn)題[6]，導(dǎo)致應(yīng)用深度與覆蓋廣度不具有優(yōu)勢(shì)。

4.2 整體應(yīng)用水平不高，醫(yī)療機(jī)構(gòu)之間發(fā)展差異較大

醫(yī)學(xué)人工智能應(yīng)用整體發(fā)展水平可以從數(shù)據(jù)基礎(chǔ)、制度保障、政策配套、創(chuàng)新應(yīng)用、成果發(fā)表、社會(huì)影響等方面進(jìn)行研究和評(píng)價(jià)。目前浙江省內(nèi)大部分醫(yī)院僅在數(shù)據(jù)基礎(chǔ)、創(chuàng)新應(yīng)用上有所建設(shè)和發(fā)展，其余領(lǐng)域成果較少。從調(diào)研情況來(lái)看，部分醫(yī)院醫(yī)學(xué)人工智能發(fā)展基礎(chǔ)扎實(shí)、覆蓋面廣、成效顯著，也有部分醫(yī)院僅有個(gè)別領(lǐng)域應(yīng)用，處于早期試水、探索階段。

4.3 缺少整體發(fā)展規(guī)劃，區(qū)域內(nèi)協(xié)同機(jī)制未建立

人工智能使用和發(fā)展是有邊界的，其未來(lái)發(fā)展目標(biāo)不清晰會(huì)影響醫(yī)療機(jī)構(gòu)發(fā)展方向和推進(jìn)步伐[7]。人工智能的重要特征之一是將醫(yī)學(xué)專家經(jīng)驗(yàn)提煉后用統(tǒng)計(jì)學(xué)方法進(jìn)行表達(dá)。醫(yī)生的知識(shí)和臨床經(jīng)驗(yàn)與人工智能技術(shù)相結(jié)合[8]是提升醫(yī)療服務(wù)和管理水平的重要抓手和推動(dòng)力，需要醫(yī)院之間以及醫(yī)院與科研院所、有關(guān)企業(yè)之間建立區(qū)域聯(lián)動(dòng)機(jī)制，實(shí)現(xiàn)廣泛交流與合作。從調(diào)研情況來(lái)看，當(dāng)前合作仍處于單點(diǎn)交流的低水平模式，協(xié)作鏈條、體系、機(jī)制尚待建立。

5 發(fā)展建議

5.1 加快研究制定醫(yī)學(xué)人工智能發(fā)展政策、標(biāo)準(zhǔn)和指南

進(jìn)一步完善醫(yī)學(xué)人工智能相關(guān)政策，重點(diǎn)加強(qiáng)在公共衛(wèi)生管理、傳染病預(yù)測(cè)、中醫(yī)發(fā)展[9]方面的應(yīng)用[10]。加強(qiáng)對(duì)醫(yī)學(xué)人工智能建設(shè)現(xiàn)狀調(diào)查和研究，開(kāi)展互聯(lián)網(wǎng)醫(yī)院、智能醫(yī)院、智聯(lián)網(wǎng)醫(yī)院等應(yīng)用與前瞻性研究，逐步建立具有浙江省特色的人工智能應(yīng)用和技術(shù)體系。加強(qiáng)省域范圍內(nèi)醫(yī)學(xué)人工智能上市后評(píng)價(jià)，規(guī)避潛在風(fēng)險(xiǎn)、減少不良反應(yīng)[11]。

5.2 建設(shè)醫(yī)學(xué)人工智能創(chuàng)新應(yīng)用示范中心

以創(chuàng)新示范應(yīng)用為切入點(diǎn)，逐步深化推進(jìn)全省醫(yī)學(xué)人工智能建設(shè)。強(qiáng)化路徑引導(dǎo)，豐富應(yīng)用場(chǎng)景，開(kāi)展轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)、循證醫(yī)學(xué)研究，建立“臨床-研究-實(shí)驗(yàn)-產(chǎn)品-應(yīng)用”鏈條，鼓勵(lì)醫(yī)院和醫(yī)生更多地參與智慧醫(yī)療產(chǎn)品設(shè)計(jì)和科研[12]。在全球醫(yī)學(xué)人工智能領(lǐng)域發(fā)明專利授權(quán)前20位的機(jī)構(gòu)中我國(guó)占據(jù)4家且均為高校[13]，應(yīng)以創(chuàng)新應(yīng)用示范中心為依托，健全“醫(yī)院-高校”聯(lián)系平臺(tái)與功能，加強(qiáng)合作與交流。細(xì)化對(duì)各中心的建設(shè)指導(dǎo)，制定未來(lái)2～3年建設(shè)行動(dòng)方案，篩選一批發(fā)展前景較好、優(yōu)勢(shì)明顯、符合省情的應(yīng)用進(jìn)行重點(diǎn)培育和推廣，逐步拓展示范中心數(shù)量和范圍。

5.3 加強(qiáng)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，保障數(shù)據(jù)安全、互聯(lián)、共享

2018年浙江省共有41家單位通過(guò)等級(jí)測(cè)評(píng)，其中區(qū)域全民健康信息平臺(tái)21家、醫(yī)院信息平臺(tái)20家，占全國(guó)通過(guò)單位的1/3。調(diào)研中發(fā)現(xiàn)大多數(shù)醫(yī)院提出信息化建設(shè)“456”目標(biāo)，即智慧醫(yī)院4級(jí)、互聯(lián)互通測(cè)評(píng)5級(jí)、電子病歷6級(jí)，為人工智能發(fā)展奠定一定基礎(chǔ)。同時(shí)要不斷強(qiáng)化硬件設(shè)施，完善平臺(tái)系統(tǒng)、客戶端等的建設(shè)，構(gòu)建統(tǒng)一醫(yī)療健康大數(shù)據(jù)[14]，保障數(shù)據(jù)安全和隱私，建立若干病種標(biāo)準(zhǔn)和訓(xùn)練數(shù)據(jù)集，形成一批具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的核心算法[15]，為醫(yī)學(xué)人工智能發(fā)展提供有力支撐。

5.4 培育和引進(jìn)復(fù)合型人才，推動(dòng)產(chǎn)學(xué)研一體化建設(shè)

強(qiáng)化人工智能相關(guān)專業(yè)教育和人才培養(yǎng)。一方面，擴(kuò)大相關(guān)人工智能專業(yè)人才引進(jìn)，推動(dòng)臨床醫(yī)療、公共衛(wèi)生、醫(yī)院管理、數(shù)據(jù)科學(xué)[16]與人工智能領(lǐng)域的交叉融合；另一方面，利用人工智能技術(shù)擴(kuò)大在教育領(lǐng)域的應(yīng)用，提高學(xué)習(xí)效果、實(shí)現(xiàn)終身學(xué)習(xí)[17]。建立醫(yī)院與科研機(jī)構(gòu)、企業(yè)、技術(shù)團(tuán)隊(duì)之間交流溝通的合作平臺(tái)，加強(qiáng)醫(yī)工交叉和醫(yī)工結(jié)合創(chuàng)新，創(chuàng)造治療新模式、新手段[18]，培育醫(yī)學(xué)人工智能開(kāi)放生態(tài)，鏈接國(guó)內(nèi)外一流技術(shù)、項(xiàng)目、人才、資金，建成產(chǎn)學(xué)研一體化的臨床創(chuàng)新研究體系。

6 結(jié)語(yǔ)

本研究通過(guò)文獻(xiàn)研究和專家訪談方法，從應(yīng)用類型、數(shù)量和分布等方面對(duì)浙江省醫(yī)學(xué)人工智能發(fā)展應(yīng)用情況進(jìn)行綜合分析，分析存在的不足并提出未來(lái)發(fā)展建議。