作者: 扈中平綜合報(bào)道 來源: 發(fā)布時(shí)間:2017-8-11 11:4:6
人工智能為消化道“護(hù)航”

 
在經(jīng)典哲學(xué)問題中,“我是誰?”是個(gè)無從解答的謎題。而這建立在人類具有獨(dú)立思想和判斷的基礎(chǔ)上。如果有一天,機(jī)器也擁有思想和情感了,“我”又是誰呢?
 
1956年夏季,以麥卡賽、明斯基、羅切斯特和申農(nóng)等為首的一批有遠(yuǎn)見卓識(shí)的年輕科學(xué)家在一起聚會(huì),共同研究和探討用機(jī)器模擬智能的一系列有關(guān)問題,并首次提出了“人工智能”這一術(shù)語。
 
2017年3月5日,李克強(qiáng)總理在全國(guó)政府工作報(bào)告中提到,要“加快人工智能等技術(shù)研發(fā)和轉(zhuǎn)化”。那么什么是人工智能呢?人工智能是使計(jì)算機(jī)來模擬人的某些思維過程和智能行為,使計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)更高層次的應(yīng)用。打敗棋手柯潔而受到全世界關(guān)注的智能電腦AlphaGo就是一種典型的人工智能。近兩年來,谷歌、特斯拉等公司將人工智能應(yīng)用于其無人駕駛技術(shù),也取得了顯著成果?梢姡犉饋砩衩氐娜斯ぶ悄芗夹g(shù)離我們并不遙遠(yuǎn),甚至可以說是觸手可及。
 
人工智能闖入醫(yī)療界
 
其實(shí),人工智能在醫(yī)療領(lǐng)域的研發(fā)和應(yīng)用也已悄然興起,各種基于人工智能的醫(yī)療輔助程序或設(shè)備層出不窮,一定程度上減輕了醫(yī)生的工作量,更簡(jiǎn)化了人民大眾尋醫(yī)看病的投入和流程。
 
那么,面對(duì)無窮無盡且日新月異的醫(yī)學(xué)專業(yè)知識(shí),人工智能是否可以“hold住”呢?美國(guó)IBM公司研發(fā)的具有認(rèn)知能力的計(jì)算系統(tǒng)——Watson或許可以告訴我們答案。
 
IBM Watson可以在17秒內(nèi)閱讀3469本醫(yī)學(xué)專著、24.8萬篇論文、69種治療方案、61540次試驗(yàn)數(shù)據(jù)、10.6萬份臨床報(bào)告。通過海量汲取醫(yī)學(xué)知識(shí),IBM Watson在短時(shí)間內(nèi)可以迅速成為擁有“超級(jí)大腦”的醫(yī)學(xué)專家。在印度,Watson為一名已經(jīng)無藥可救的癌癥晚期患者找到了治療方案;在日本,Watson只花了10分鐘就確診了一例罕見白血。辉谑澜绨┌Y日2月4日當(dāng)天,IBM Watson第一次在中國(guó)“出診”,僅用10秒就開出了癌癥處方。
 
除了Watson,還有許多相類似的人工智能醫(yī)療計(jì)算系統(tǒng)正在各種疾病領(lǐng)域發(fā)揮著超越人類的作用。人工智能診斷皮膚癌準(zhǔn)確率達(dá)91%、預(yù)測(cè)兒童自閉癥準(zhǔn)確率達(dá)81%、預(yù)測(cè)重癥監(jiān)護(hù)病人死亡準(zhǔn)確率達(dá)93%、快速鑒定血型準(zhǔn)確率達(dá)99.9%、診斷乳腺癌準(zhǔn)確率達(dá)88.5%、預(yù)測(cè)阿爾茨海默病準(zhǔn)確率達(dá)84.2%?梢姡还茚t(yī)生是否接受,人工智能已經(jīng)強(qiáng)勢(shì)闖入醫(yī)療界,以令人驚異的工作質(zhì)量和效率,逐漸在各個(gè)醫(yī)療領(lǐng)域挑戰(zhàn)并戰(zhàn)勝人類,其發(fā)展前景讓人期待。
 
打造篩查胃癌的“火眼金睛”
 
在胃癌防治方面,人工智能也開始大顯身手。
 
曾經(jīng),香港中文大學(xué)的研究人員針對(duì)膠囊腸鏡的圖片特點(diǎn),提出一種全新的圖像特征算法SSAEIM并將之運(yùn)用于人工智能系統(tǒng),使系統(tǒng)根據(jù)該算法對(duì)4000張膠囊腸鏡的圖片進(jìn)行深度學(xué)習(xí)。研究結(jié)果顯示,使用SSAEIM算法的人工智能系統(tǒng)可以快速瀏覽膠囊腸鏡圖像并精確識(shí)別腸息肉,平均整體識(shí)別率可達(dá)98%。這套系統(tǒng)已在臨床中試驗(yàn)使用,旨在幫助醫(yī)生從海量的內(nèi)鏡圖片識(shí)別工作中解脫出來。
 
如今,只能用于小腸的膠囊腸鏡,進(jìn)化到了“膠囊胃鏡”時(shí)代,這對(duì)于“不想做、不敢做、不愿做”胃鏡的人來說,是個(gè)激動(dòng)人心的好消息,極大地調(diào)動(dòng)了中國(guó)人進(jìn)行胃癌早期篩查的積極性,由此提高我國(guó)早期胃癌的胃鏡篩查普及率。然而,每次磁控膠囊胃鏡檢查會(huì)生成3~5萬張圖像,如何讓檢查圖像得以準(zhǔn)確、快速的被閱讀被判別?
 
人工智能在醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用,需要的不僅是遠(yuǎn)見,更是高科技的有力支撐。2017年4月20日,磁控膠囊的生產(chǎn)商——上海安翰醫(yī)療技術(shù)有限公司與IBM公司簽約,雙方將在膠囊內(nèi)窺鏡醫(yī)療影像領(lǐng)域展開合作,共同探索將人工智能技術(shù)用于提升消化道疾病早期精準(zhǔn)篩查的可行性。此前,IBM Watson早已名聲大噪,安翰膠囊胃鏡的舒適準(zhǔn)確性也令醫(yī)學(xué)界折服,此次合作,雙方將IBM的人工智能影像認(rèn)知分析技術(shù)與安翰的智能膠囊內(nèi)窺鏡機(jī)器人影像診斷平臺(tái)相互融合,為膠囊內(nèi)鏡配備一雙“火眼金睛”,幫助醫(yī)生在消化內(nèi)鏡影像識(shí)別過程中更快捷、準(zhǔn)確地做出診斷,這對(duì)急需大面積普及胃癌篩查的中國(guó)來說,無異于雪中送炭。
 
“以前看一個(gè)病人的膠囊內(nèi)鏡圖像至少需要半小時(shí),一天也就只能看五個(gè)病人的圖片。有了人工智能初步篩查,醫(yī)生來審核簽字,也許一天就能看一百個(gè)病人了!”研發(fā)人員說,“這將大大提高醫(yī)生的工作效率,也有助于解決早期消化道疾病篩查醫(yī)療資源不足的問題。”
 
人工智能護(hù)佑消化道平安
 
不得不承認(rèn),機(jī)器的學(xué)習(xí)能力遠(yuǎn)非人類能相提并論。在一項(xiàng)針對(duì)皮膚癌的研究中,科學(xué)家們讓一個(gè)“卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)”(Convolutional Neural Network)分析了將近13萬張臨床上的皮膚癌圖片,這個(gè)數(shù)字比現(xiàn)在最大的研究高出了2個(gè)數(shù)量級(jí)。在大量的學(xué)習(xí)資料下,這個(gè)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)迅速成為了一名皮膚癌的專家。在與21名資深的皮膚科醫(yī)生對(duì)相同皮膚病變進(jìn)行“比試”的過程中,人工智能顯示出了極高的準(zhǔn)確性,甚至超過資深皮膚科醫(yī)生。
 
胃黏膜病變和皮膚癌有所相似,都會(huì)在黏膜表層呈現(xiàn)出不同程度的變異,例如發(fā)紅、隆起、糜爛等。因此,用胃鏡直接觀察胃黏膜情況,是消化科醫(yī)生發(fā)現(xiàn)胃部病變的第一選擇。皮膚癌的人工智能成功應(yīng)用,為人工智能用于胃部疾病診斷提供可行性依據(jù),接下來,科學(xué)家們準(zhǔn)備讓機(jī)器學(xué)習(xí)大量的胃黏膜圖片,使之通過大數(shù)據(jù)比對(duì),具備判別黏膜健康情況的能力。
 
而從醫(yī)生的角度來看,這也是幫助他們提升醫(yī)療效率的好消息,F(xiàn)在,隨著內(nèi)窺鏡技術(shù)的飛速發(fā)展,大部分消化道疾病的診斷不再根據(jù)癥狀,而是依據(jù)消化內(nèi)鏡獲得的圖像進(jìn)行判斷。無論是胃鏡、腸鏡、超聲內(nèi)鏡還是膠囊內(nèi)鏡,檢查結(jié)束后獲取的圖像或視頻都是由操作醫(yī)生或?qū)I(yè)的讀片醫(yī)生進(jìn)行閱讀,然后做出診斷。這樣的診斷方式主觀性強(qiáng),對(duì)醫(yī)生的閱片經(jīng)驗(yàn)及工作狀態(tài)要求較高,年資低或處于疲勞狀態(tài)的醫(yī)生容易遺漏或誤判病變圖片,貽誤疾病的治療。有了人工智能這個(gè)好幫手,醫(yī)生的工作變得輕松、準(zhǔn)確性更高,對(duì)于病人,益處無須多說。
 
你的胃健康嗎?有沒有胃病?是什么樣的胃?在消化道診療這個(gè)專業(yè)科學(xué)與醫(yī)療經(jīng)驗(yàn)都極為重要的領(lǐng)域,IBM的人工智能技術(shù)與安翰膠囊胃鏡的結(jié)合,將在未來成為醫(yī)生的“左膀右臂”,幫助醫(yī)生更便捷地獲取有效數(shù)據(jù)并輔助醫(yī)生做出正確的診斷,而醫(yī)生除了積累豐富的專業(yè)知識(shí),還需要更多的發(fā)揮高情商的能力與病患溝通交流。最終,計(jì)算機(jī)的人工智能和醫(yī)生的人類智能將互相結(jié)合,成為既有精準(zhǔn)專業(yè)判斷又有情感交流的“超級(jí)醫(yī)生”。■
 
《科學(xué)新聞》 (科學(xué)新聞2017年7月刊 展望)
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