AI+医疗产业

1发布 · 2020-09-21 10:05 35

人工智能与医疗产业转型及融合

FABIE说


医疗关系到国计民生,但是长久以来医疗产业面临诸多痛点,比如医生数量短缺、医药研发速度缓慢、医疗效率低、医疗支出高等。而把人工智能应用于医疗行业,将对医疗行业起到颠覆性的作用,对于解决这些痛点至关重要。人工智能已经渗透到药物研发、传统医院,以及医生诊疗方式等多个领域,颠覆了传统模式,并将在未来发挥更大作用。本期FABIE为您解读人工智能与医疗产业转型及融合。


人工智能对医疗产业的颠覆与重塑

长期以来,医疗产业存在优质医疗资源配置不均衡、医生培养周期长、医生水平参差不齐、误诊漏诊率高等问题,这些问题与人类身心健康紧密相连,而要真正解决这些问题,依靠科技的发展至关重要。随着机器学习、神经网络、深度学习等技术迅速发展,人工智能逐渐渗透到现实应用的各个领域,并赋能传统医疗服务业。人工智能在医疗方面的应用范围正越来越广泛,逐步改变着传统医疗服务业的运作方式,甚至起着颠覆性的作用。


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人工智能对药物研发的颠覆


药物研发需要经过多个阶段,从筛选靶点、挖掘药物到临床试验、药物优化等,传统药企研发药物需要大量模拟测试,研发周期长、成本高、成功率低,不仅过程缓慢,而且耗费人力。据德勤报告,新药平均研发成本高达15.4亿美元,平均研发周期达到14年。而人工智能在多个领域的应用正在逐步改变传统药企研发药物的过程,高盛2016年发布的报告《人工智能、机器学习和数据将推动未来生产力的发展》中指出,通过在药物研发中整合使用人工智能和机器学习,可以有效降低研发过程中的风险、节约成本,每年能节约的成本大于280亿美元。


人工智能在药物研发方面的应用场景


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人工智能对传统医院的颠覆

      

很多国家都面临医疗资源缺乏、分布不均衡的问题,尤其是中国这样的人口大国,医院很难像其他企业一样准确、快速满足消费者的就医需求,“看病难、看病贵”“排队三小时,看病三分钟”等问题屡见不鲜,挂号时间长、病床供应不足、找不到专业医生等给很多人带来不便。随着大数据、互联网、人工智能技术的发展,传统医院也正逐步走向“智慧医院”迈进,表现在医院的管理运营、挂号诊断等多个方面。其中的人工智能技术,不仅能够把传统医院的职能延伸到就诊之前的疾病预防与健康管理等方面,还能帮助医院智能运行,帮助患者及时就诊。


03

 人工智能技术对医生诊疗方式的颠覆

      

随着医用机器人、临床决策支持系统等科技产品在医疗领域的推广和使用,医生诊疗方式发生变革。

     

医用机器人技术是医学、机器人、人工智能、生物力学、材料学、计算机图形图像等学科集合一体的产物。在辅助诊断医疗方面,胶囊机器人、影像机器人的应用对于减少患者痛苦、协助医生高效诊断具有重要作用。在手术治疗方面,医生可以通过计算机无线操作控制手术机器人的手术刀对病灶进行处理,这种操作方式比医生直接手术的传统方式更为灵活,消除手部颤动、缩小动作幅度。

      

临床决策支持系统是帮助临床医生做出决策的软件系统,利用人工智能技术和计算机的逻辑运算推理模拟医生诊疗的思维方式,从而有效做出决策。其中,最著名的是IBM Watson系统,它可以通过上传的病例、医学教科书、医学文献等大量资料实现系统培训,成为诊断肿瘤、癌症等疾病的专家。


人工智能对医疗产业的整体影响


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人工智能对医疗产业链的影响

      

人工智能与医疗服务业相融合促使医疗产业链重构。依据技术层级,可以将人工智能医疗产业链分为基础支撑层、软件算法层和行业应用层三个层级。其中,基础支撑层包括医疗数据和计算能力,软件算法层包括框架、算法和通用技术,行业用户层包括具体的医疗行业应用平台和解决方案。


人工智能医疗产业链


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就全球而言,已经呈现出科技领先企业利用各自禀赋和优势重点构建基础支撑层和软件算法层,布局整个人工智能生态圈的景象,如IBM、谷歌、微软、百度等科技企业在深度学习、神经网络、语言识别、智能芯片等领域发挥各自优势,不仅加大自主研究,而且还收购具有这方面优势的企业,力求在人工智能产业链底层竞争中抓住机遇。同时,涌现出一批中小型创业企业,这些企业主要集中在医疗服务业应用层的开发,比如医院管理、可穿戴设备、医学影像、药物挖掘等细分领域。


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人工智能有助于改善医疗行业“痛点”

      

长久以来,全世界医疗行业普遍面临医生数量短缺、医药研发速度慢、医疗效率低、医疗支出高等痛点。而人工智能可以帮助医药行业缓解这些痛点。

      

在医生数量方面,人工智能具有深度学习能力,可以快速吸收大量医学数据并进行实践运用,训练出的“人工智能医生”可以达到专业医生的水准,进行辅助诊断,从而缓解医生数量不足的问题。

      

在医药研发速度方面,以传统方式研发新药需要10年时间。人工智能可以通过算法和计算准确迅速锁定可能成为新药的候选小分子化合物,并且用计算机模拟技术预测药物的活性、安全性和副作用,以此缩短新药研发周期,提高成功率。

     

在医疗效率方面,利用人工智能在语言识别、图像处理、文本理解、深度学习等方面的优势,将人工智能应用于医院建设和管理,协助医生完成阅片、病例身体检测、远程问诊等工作,能够大幅度提高医疗效率。

     

在医疗支出方面,人工智能技术有助于检测监控数据,及早发现病情,及时医治,从而减少医疗支出。


人工智能促进医疗服务业

转型及融合发展的现状

      

我国在人工智能国际竞争中努力构建先发优势,紧紧抓住人工智能发展的机遇,为经济发展创造新的引擎。2017年7月,国务院发布《新一代人工智能发展规划》,其中,在智能医疗方面,强调建设智慧医院、开放智能诊疗助手、研发智能可穿戴设备、实现智能影像识别、智能监控疾病、基于人工智能进行新药研发等。

      

目前,我国北京、上海、杭州、深圳等几个城市“人工智能+医疗”发展最为迅速,主要是这些城市拥有资本优势、技术优势以及政策方面的大力支持,特别是BAT等科技巨头企业在人工智能领域参与国际竞争中发挥了带头作用,并且能够聚集大量人工智能方面的初创公司。当前,我国人工智能医疗领域较为领先的企业包括阿里健康、平安好医生、腾讯、搜狗明医、医渡云、连心医疗等,涵盖数据处理、医学影像、导诊机器人、医疗人工智能平台等多方面。



01

医药企业与人工智能融合发展情况

      

近年来,一些从事医疗大数据的企业将业务拓展到医药企业,比如零氪科技、森泰智能、思派网络等,致力于为医药企业提供高质量的医疗大数据,帮助药企进行数字化转型。晶泰科技(XtalPi)是与人工智能融合的典型企业,该企业是一家世界领先的以计算驱动创新的药物晶型研发公司,其智能药物研发平台结合量子物理、人工智能与云计算技术,可以准确预测小分子药物的多种重要特性,极大缩短药物设计、多晶型筛选与药物制剂开发的时间,加速药物临床研究的效率与成功率。目前,晶泰科技已经完成累计超过6600万美元的融资,成为全球人工智能药物研发领域融资最高的企业之一。(晶泰科技创立于麻省理工学院(MIT)校园,核心团队由来自学术界、IT互联网界及医药产业界的优秀人才组成。公司总部位于深圳,并在北京、波士顿设有分部,成立至今,晶泰科技已经成功为来自美国、欧洲、中国、日本的40余家先锋药企提供了药物研发服务。)


02

传统医院与人工智能融合发展情况

    

传统的电子病历的病种数据专业化程度不高、病历录入耗时、病历数据非结构化、无法满足临床决策的要求。利用人工智能的自然语言处理技术可优化电子病历,从而使电子病历满足标准化、结构化、专业化的要求;语言识别和语音合成技术可以代替手工录入文本,提高医院管理效率。国内电子病历领域的典型企业有索闻博识、云知声、森亿智能等,其中索闻博识已经于2017年6月完成A轮融资,金额达到数千万元(投资方:经纬中国);云知声于2018年7月已完成C+轮融资,融资金额达到6亿元(投资方:中建投资本、中金佳成、中国互联网投资基金),2019年4月1日完成D轮融资,融资金额未披露(投资方:淞银资本、东方证券、中金浦成);森亿智能在2018年11月完成B+轮融资,融资金额达到1亿元。

      

针对国内“看病难”、医院患者排队多、医护人员数量不足等问题,导诊机器人可以为患者提供知识普及、挂号、导航、导医、就医流程等服务。科大讯飞推出的“晓医”机器人已经进入北京协和医院、安徽省立医院、合肥第四人民医院等多家医院,这款机器人基于科大讯飞全球领先的语音识别,语音合成等技术,通过声音、图像等多种交互方式实现患者分流,提高医院的服务质量。导诊机器人回答问题的准确率达到90%以上,还能在使用过程中通过反馈机制不断提高正确率。未来,导诊机器人将在我国更多医院普及,并且导诊机器人功能也会更加丰富。


03

医生诊断技术与人工智能融合发展情况

      

目前,人工智能医学影像是我国人工智能医疗领域应用最广的技术。由于医学影像图片数据是机器学习的重要素材,因此在医学影像方面深度挖掘并研究对于“人工智能+医疗”的发展具有重要价值。我国人工智能医学影像方面的领先企业有依图科技、兰丁高科、汇医影像、推想科技、深睿医疗及体素科技等,这些企业所聚焦的领域存在一定差别,但主要集中在肿瘤和癌症等领域,面向的客户群体包括保险公司、体检中心、医院、药厂、患者等。其中,优图科技在我国处于领先地位,2016年开始布局医疗领域,2018年估值就达到了20亿美元,目前已经成为唯一一家布局医疗领域的人工智能独角兽企业。依图科技拥有世界领先的人工智能算法,其研发的肺癌影像智能辅助诊断系统已经在中国几十家顶级三甲医院落地试用,临床数据达到100万例,结节检出敏感性超过95%,报告的直接采纳率达92%。

      

在辅助诊断方面,人工智能对于缓解医疗专家稀缺、医生数量不足等问题具有重要作用,不仅可以对患者历史数据进行存储和分析,还能及时为医生提供诊疗的建议,提供诊疗效率,节省医生时间和精力。康夫子公司的左手医生开放平台可以为患者提供疾病预问诊、分诊导诊、问药问答等服务,还能嵌入微信公众号、APP、机器人等B端医疗产品。康夫子公司在2018年获得宽带资本数千万元A+轮融资。


写在最后


人工智能促进医疗产业转型及融合的趋势


      

人工智能已经渗透到医疗领域的方方面面,随着人工智能技术的不断发展,未来也会在医疗行业中发挥更加重要的作用。

      

未来,医药研发领域将进一步变革。在选择靶点、先导化合物等阶段,人工智能使用大数据系统,利用数据分析进行“虚拟筛选”,不需要通过科研人员试验就能够准确快速得到优质候选药物。

      

未来,医院将进一步变革。人工智能可以将传统医院提供的服务转移到其他地方,比如患者家中。未来不会再出现病床供不应求的情况。

      

未来,人工智能技术将与医疗平台进一步结合,基于平台开发的面对患者的应用程序会进一步成熟。无论何时何地,患者可以通过使用智能手机、平板电脑等设备上的应用程序随时对健康状况进行诊断并选择医生,从而大大避免就医延误、浪费财力。

标签:  
医疗技术医疗信息化药品研发人工智能

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